Nowy detektor wyjaśni tajemnicę istnienia materii
Międzynarodowa grupa badaczy – w tym polskich naukowców – prowadzi badania, związane z symetriami działającymi wśród cząstek. Mają one fundamentalne znaczenie dla zrozumienia dlaczego we wszechświecie istnieje materia.
Doświadczenia są prowadzone z użyciem detektora WASA, który umożliwia obserwację rzadkich zjawisk fizycznych zachodzących w świecie cząstek elementarnych. Uczestniczą w nich naukowcy z Instytutu Problemów Jądrowych (IPJ) w Świerku i fizycy z Uniwersytetu Jagiellońskiego.
Jak poinformował rzecznik IPJ dr Marek Pawłowski, zgodnie z obecnymi modelami kosmologicznymi, ok. 13,7 miliarda lat temu – ułamki sekund po Wielkim Wybuchu – wypełniające wszechświat kwanty promieniowania przekształciły się w pary cząstka-antycząstka, które spotykając się ze sobą zamieniały się ponownie w energię.
„Gdyby proces był w pełni symetryczny, powinien doprowadzić do zaniku zarówno materii jak i antymaterii. Tak się jednak nie stało. Niedawno rozpoczęte badania międzynarodowej grupy naukowców, prowadzone z użyciem detektora WASA (Wide Angle Shower Apparatus) przy niemieckim akceleratorze COSY, być może pozwolą uchylić rąbka tej tajemnicy” – wyjaśnił dr Pawłowski.
Detektor WASA z wyglądu przypomina najeżoną wypustkami kulę. Jego charakterystyczną cechą jest możliwość identyfikacji i pomiaru cząstek rozbiegających się pod różnymi kątami. „Za pomocą WASY potrafimy zarejestrować produkty rozpadu rozchodzące się od punktu, w którym zaszło oddziaływanie, niezależnie od tego, czy polecą one w przód, do tyłu czy też na boki” – opisuje prof. Joanna Stepaniak z IPJ.
Jak tłumaczy dr Pawłowski, eksperyment WASA-at-COSY jest realizowany w wielu kilkotygodniowych sesjach pomiarowych, podczas których za każdym razem gromadzi się terabajty danych. Ich analiza, prowadzona m.in. przez badaczy z IPJ, jest żmudna i skomplikowana. Do tej pory naukowcy zarejestrowali dziesiątki milionów zdarzeń z udziałem mezonów eta i wyselekcjonowali z nich około 100 przypadków interesujących rozpadów.
Pierwsze wnioski naukowcy będą mogli sformułować dopiero po przeprowadzeniu analizy statystycznej przynajmniej kilku tysięcy przypadków. Aby zebrać odpowiednią ilość danych, doświadczenia z udziałem detektora WASA będą prowadzone jeszcze przynajmniej dwa lata.
Zaloguj się Logowanie