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중국과학기술대학 고에너지 충돌물리실험 최신 성과
  • 등록일2014.10.13
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최근 중국과학기술대학 근대물리학부의 장이페이(張一飛) 부교수는 로렌스 버클리 연구소(Lawrence Berkeley Laboratory, LBL)의 둥신(董昕) 박사와 그가 소속된 미국 STAR 연구팀과 협력연구를 통해 상대론 중이온충돌기(RHIC)로 획득한 8억개 금-금(Ag-Ag) 충돌 실험에서 D0 중간자(meson)[하나의 참쿼크(charm quark)와 하나의 업쿼크(up quark)로 구성]의 보정률(Correction factor)을 측정하였다.

이번 측정에서 참쿼크가 생성된 후 필연적으로 하나의 열핵물질(Hot dense nuclear matter)과 대량의 에너지가 손실된다는 것을 입증하였고, D0 중간자의 하드론(hadronization)과정은 이러한 열핵물질에 유리한 참쿼크와 업쿼크 융합에 의해 생성된 것임을 증명하였다. 이 연구성과는 9월 30일에 출판된 “Physical Review Letters”에 발표되었다.

또한 bilepton은 전자기탐침으로서 강한 상호작용의 영향을 받지 않기 때문에 충돌기에서 생성된 핵물질가운데 일단 발사되기만 하면 당시의 QCD 물질의 정보를 휴대하는데, 마치도 “비디오”로 녹화하는 것처럼 핵물질 변화과정을 기록할 수 있다.

연구팀은 또 중국과학원 상하이응용물리연구소, 브룩헤이븐 국립연구소(Brookhaven National Laboratory)와 로렌스 버클리 연구소(Lawrence Berkeley Laboratory, LBL)와 공동연구를 통해 RHIC-STAR 실험에서 처음으로 질량중심에너지(center-of-mass energy) 200 GeV 금-금 충돌과정의 쌍전자의 yield를 측정하였고, 중등 질량구간(질량 1-3 GeV/c2) 공급원이 참쿼크-업쿼크와 관련된 양원자스펙트럼이 핵물질작용의 영향을 받음을 발견하였으며, D0중간자와 핵물질 중간자와 상호작용을 일으킨다는 결론을 증명하였다.

동시에 저질량구간(< 1 GeV/c2) yield의 강화는 주로 벡터 중간자와 충돌과정에서 생성된 하드론 중간자와의 상호작용 질량 확장으로 유발된 것임을 확인하였으며, 이를 통해 장기간 RHIC 저에너지 구간의 bilepton yield 강화를 괴롭히던 메커니즘 문제를 해결하였다. 이 연구성과는 7월 9일에 출판된 “Physical Review Letters”에 발표되었다.

이 연구는 국가자연과학기금, 국가중점기초연구계획의 지원을 받았다.

정보출처 : http://www.cas.cn/ky/kyjz/201410/t20141011_4222055.shtml