«Это – эпохальный результат: первое прямое доказательство света, взаимодействующего с собой в высокой энергии», говорит Дэн Тови, Координатор Физики АТЛАСА. «Это явление невозможно в классических теориях электромагнетизма; следовательно этот результат обеспечивает чувствительный тест на наше понимание ЧТО И ТРЕБОВАЛОСЬ ДОКАЗАТЬ, квантовую теорию электромагнетизма».Прямое доказательство для легкого при свете рассеивания в высокой энергии оказывалось неуловимым в течение многих десятилетий – пока второй пробег Коллайдера Большого Адрона не начался в 2015. Поскольку акселератор столкнулся, ведущие ионы при беспрецедентном уровне аварийности, получая доказательства легкого при свете рассеивания стали реальной возможностью. «Это измерение было очень интересно для тяжелого иона и высокоэнергетических сообществ физики в течение нескольких лет, поскольку вычисления от нескольких групп показали, что мы могли бы достигнуть значительного сигнала, изучив столкновения ведущего иона в 2, которыми Управляют», говорит Питер Стайнберг, Уполномоченный ATLAS Heavy Ion Physics Group.
Столкновения тяжелого иона обеспечивают исключительно чистую окружающую среду, чтобы изучить легкое при свете рассеивание. Поскольку связки ведущих ионов ускорены, огромный поток окружающих фотонов произведен.
Когда ионы встречаются в центре датчика АТЛАСА, очень немногие сталкиваются, все же их окружающие фотоны могут взаимодействовать и рассеяться друг от друга. Эти взаимодействия известны как ‘ультрапериферийные столкновения.Изучая больше чем 4 миллиарда событий, взятых в 2015, сотрудничество АТЛАСА нашло 13 кандидатов на легкое при свете рассеивание. У этого результата есть значение 4,4 стандартных отклонений, позволяя сотрудничеству АТЛАСА сообщить о первом прямом доказательстве этого явления в высокой энергии.
«Нахождение доказательств этой редкой подписи потребовало разработки чувствительного нового ‘спускового механизма’ для датчика АТЛАСА», говорит Стайнберг. «Получающаяся подпись – два фотона в в других отношениях пустом датчике – являются почти диаметральной противоположностью чрезвычайно сложных событий, как правило, ожидаемых от ведущих столкновений ядер. Успех нового спускового механизма в отборе этих событий демонстрирует власть и гибкость системы, а также умение и экспертное знание анализа и более аккуратных групп, которые проектировали и развивали его».Физики АТЛАСА продолжат изучать легкое при свете рассеивание во время предстоящего пробега тяжелого иона LHC, намеченного на 2018. Больше данных далее улучшит точность результата и может открыть новое окно для исследований новой физики.
Кроме того, исследование ультрапериферийных столкновений должно играть большую роль в программе тяжелого иона LHC, поскольку уровень аварийности далее увеличивается в 3, которыми Управляют, и вне.