Bộ dò ALICE của CERN giải thích cách các hạt nhân nhẹ hình thành trong các va chạm tại LHC

Nhóm hợp tác ALICE tại CERN đã giải quyết được một câu đố lâu đời về cách các hạt nhân nhẹ dễ vỡ, cụ thể là deuteron, hình thành và tồn tại trong điều kiện cực đoan được tạo ra bởi các va chạm proton tại Máy Va chạm Hadron Lớn (LHC). Mặc dù các va chạm tạo ra năng lượng khoảng 100 MeV mỗi hạt — vượt xa năng lượng liên kết 2,23 MeV của deuteron — các hạt nhân này không chỉ hình thành mà còn giữ nguyên vẹn. Sử dụng kỹ thuật theo dõi hạt chính xác và femtoscopy deuteron-pion, ALICE đã chứng minh rằng khoảng 89% antideuteron không hình thành ngay lập tức trong quả cầu lửa năng lượng cao ban đầu. Thay vào đó, chúng được lắp ráp sau đó từ proton và neutron được giải phóng bởi các cộng hưởng tồn tại ngắn hạn ở năng lượng thấp hơn nhiều (~20 MeV), nơi liên kết ổn định trở nên khả thi. Phát hiện này có ý nghĩa quan trọng vượt ra ngoài vật lý va chạm, ảnh hưởng đến các thí nghiệm tia vũ trụ và nỗ lực phát hiện vật chất tối dựa trên các mô hình chính xác về sự sản sinh antideuteron. Bước đột phá này được thúc đẩy bởi những tiến bộ trong công nghệ cảm biến và phân tích dữ liệu tại ALICE, vốn là...