Εικοσιπέντε χρόνια από την ανακάλυψη των σωματιδίων J/Ψ

Εικοσιπέντε χρόνια μετά από την ανακάλυψή του, το σωματίδιο J/Ψ κατέχει ακόμη εξέχουσα θέση στα σύγχρονα πειράματα της φυσικής στοιχειωδών σωματιδίων, και ένας από τους λόγους είναι το καθαρό σήμα του σωματιδίου στους ανιχνευτές. Εδώ βλέπουμε τη διάσπαση του J/Ψ στον ανιχνευτή Η1 του εργαστηρίου DESY στο Αμβούργο. Ο Η1 ανιχνεύει σωματίδια που παράγονται από μετωπικές συγκρούσεις ηλεκτρονίων και πρωτονίων στον Δακτυλιοειδή Επιταχυντή Αδρονίων Ηλεκτρονίων (Hadron Electron Ring Accelerator, HERA). Αυτή η ανακατασκευή μέσω υπολογιστή δείχνει μια πλάγια άποψη του ανιχνευτή πολλαπλών στρωμάτων, στον οποίο η δέσμη των ηλεκτρονίων εισέρχεται από αριστερά, και η δέσμη των πρωτονίων από δεξιά. Σ' αυτό το παράδειγμα, ένα ηλεκτρόνιο εξέπεμψε ένα φωτόνιο, το οποίο με τη σειρά του αλληλεπέδρασε με ένα πρωτόνιο της άλλης δέσμης. Μετά από την αλληλεπίδραση, αμφότερα το ηλεκτρόνιο και το πρωτόνιο συνέχισαν αθέατα την κίνησή τους στον σωλήνα της δέσμης, ο οποίος διέρχεται από το κέντρο του επιταχυντή. Ωστόσο, προέκυψαν δύο καθαρά ίχνη, τα οποία διαπερνούν το παχύ στρώμα σιδήρου (το εξωτερικό τετράγωνο σχήμα) που σχηματίζει τον πυρήνα του μαγνήτη του Η1. Τα μοναδικά σωματίδια τα οποία αφήνουν ίχνη και μπορούν να διεισδύσουν τόσο βαθιά είναι τα μιόνια και τα αντιμιόνια, και σ' αυτή την περίπτωση το άθροισμα των συνολικών ενεργειών τους δίνει τη μάζα του μητρικού σωματιδίου J/Ψ.

Credit: DESY / H1