O físico domesticou partículas básicas de Myon para um feixe de controle com precisão
O físico domesticou partículas básicas de Myon para um feixe de controle com precisão
Pela primeira vez, os pesquisadores - parentes mais pesados, instáveis e instáveis dos elétrons - aceleraram em um feixe estritamente controlado, que aproxima a visão de um colisor de Myon um passo mais perto da realidade.Uma equipe do Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC) em Tokai concentrou um laser em um fluxo de myons para levar as partículas em movimento rápido. Os pesquisadores então aplicaram um campo elétrico para acelerar esses "resfriados" para cerca de 4 % da velocidade da luz. Os resultados que ainda não foram examinados por especialistas foram publicados em 15 de outubro no servidor pré-impressão arxiv 1 .
Esse desempenho é um "grande passo à frente" na abordagem necessária para neutrinos . Eles também se movem em direções diferentes em velocidades diferentes, o que torna difícil domesticá -las em um jato estreito e altamente intensivo. Embora os pesquisadores tenham acelerado Myons antes, os raios são "muito divergentes", diz o co -autor do estudo, Shusei Kamioka, físico de partículas da Organização de Pesquisa de Acelerador de alta energia em Tsukuba, Japão. Como resultado, os raios são imprevisíveis demais para serem usados para medições sensíveis.
Para superar esse obstáculo, Kamioka e seus colegas dispararam um feixe de Myons carregados positivamente, a contraparte antimaterie dos myons, chamada antifúngica, em sílica-aerogel-um material esponjoso que é frequentemente usado como isolamento térmico. Quando os muons positivos colidiram com elétrons no airgel, os átomos neutros de "Muonium" formaram. Os pesquisadores dispararam um laser sobre esses átomos para separar seus elétrons, transformando -os em myons positivos que estavam quase congelados. Esse processo de resfriamento garantiu que as velocidades e direções das partículas se tornassem mais uniformes.
Em seguida, os pesquisadores usaram um campo elétrico para acelerar esses desaceleraram a Myons para uma energia de tensão de elétrons de 100 quilos, que atingiu uma velocidade de cerca de 4 % da velocidade da luz.
Embora os resultados sejam promissores, ainda há um longo caminho para Myon colidir para se tornar realidade, diz Holmes. A abordagem teria que ser dimensionada para gerar raios ainda mais próximos e intensivos.
Kamioka explicou que ele e seus colegas desenvolvem a tecnologia necessária para acelerar Myons a 94 % da velocidade da luz e espera conseguir isso até 2028. "Este é o nosso próximo marco", diz ele.
Além da construção de um futuro colisor, os físicos poderiam usar raios Myon de alta energia em experimentos que vão além do modelo padrão de física de partículas, como medições precisas do magnetismo misterioso dos myons - que é mais forte que o previsto teoricamente, de acordo com Kamioka.
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aritome, S. et al. Pré-impressão em (2024).