Научные исследования и технические разработки
по физике. Новости, факты, люди, интервью. Теория и практика.
Каталог статей. Каталог ссылок. Форум. Научно-технические разработки.
Документация, библиотека.
Палата мер и весов. Работа
для физиков. Юмор, сатира, лирика.
В архиве электронных препринтов появилась статья коллаборации LHCf с первыми научными результатами этого эксперимента
Напомним, что LHCf — это специальный маленький детектор, который работал в самые первые недели после запуска Большого адронного коллайдера и был демонтирован, как только светимость ускорителя стала серьезно возрастать. Этот детектор измерял поток и энергетическое распределение нейтральных частиц (фотонов, нейтронов, нейтральных мезонов), которые рождались в столкновениях протонов и летели практически вперед, под очень малыми углами к оси столкновения.
Научная задача этого эксперимента — проверить, насколько эффективно рождаются нейтральные частицы в направлении «вперед», и благодаря этому улучшить модели развития широких атмосферных ливней, которые сейчас используются при изучении космических лучей. Повышение точности этих моделей должно привести к лучшему пониманию того, откуда вообще берутся космические лучи высоких энергий, какие процессы происходят в тех или иных астрофизических объектах.
Ключевая величина, изучавшаяся в новой статье, — энергетическое распределение фотонов в области от нуля до 3,5 ТэВ. Выяснилось, что ни одна из используемых сейчас программ, моделирующих этот процесс, не дает хорошего описания данных во всём диапазоне энергий. Предсказания моделей и реальные данные зачастую расходятся в 2–3 раза, причем с ростом энергии ситуация только ухудшается. Для самой высокой энергии фотонов (от 3 до 3,5 ТэВ) все модели дают предсказания, почти на порядок превышающие данные.
Результаты эксперимента будут уточняться в дальнейшем, прежде всего за счет уменьшения систематической погрешности. Но уже эти первые данные указывают специалистам, описывающим развитие ливней частиц, как надо настроить программы моделирования для более правильного описания процесса.
