オデロン

オデロン
構成	グルーオンの数が奇数
家族	ハドロン
インタラクション	強い
シンボル	お
反粒子	自己
理論化された	バサラブ・ニコレスクとレシェク・ウカズク (1973 年 10 月)
発見した	タマス・チョルグシュ、タマス・ノヴァーク、ローマン・パシェチニク、アンドラーシュ・スター、イシュトヴァーン・シャニー・; ドーとTOTEMのコラボレーション

素粒子物理学では、オデロンは、3 グルーオン状態が支配的な、とらえどころのない奇グルーオン状態の族に対応します。陽子が他の陽子または高エネルギーの反陽子と弾性衝突すると、グルーオンが交換されます。偶数のグルーオンの交換は、弾性陽子-陽子散乱および陽子-反陽子散乱の交差偶数部分であり、オデロン交換 (つまり、奇数のグルーオンの交換) は、弾性散乱振幅の交差奇数項に対応します。次に、オデロンの交差奇数対応物はポメロンです。 [^説明^が必要^]

オデロン交換の明確な兆候が見つかるまでに約48年かかりました。^[2]

説明

弾性衝突では、システムの全運動エネルギーが保存されます。したがって、散乱粒子のアイデンティティは変更されず、励起状態や新しい粒子は生成されません。これらの衝突の運動学は、エネルギーと運動量の両方の保存によって支配されます。

TOTEMコラボレーションによってテラ電子ボルトのエネルギー範囲で提供された高エネルギー弾性陽子-陽子衝突に関するデータは、テバトロン衝突型加速器での弾性陽子-反陽子衝突に関するDØ実験のデータとともに、オデロン交換の発見の重要な要素でした。観測された陽子-陽子衝突の特性は、陽子-反陽子衝突の特性と一致しませんでした。その結果、相互作用を媒介する粒子のファミリー（レッジェ軌道）が存在し、強い相互作用の範囲でそのような逸脱が生じる可能性があります。

発見

オデロン交換の可能性に関する理論的予測に関する最初の論文は、1973年にバサラブ・ニコレスクとレシェク・ルカスクによって発表されました。^[1]オデロンという名前は、1975年に同じグループの論文（ジョインソン、D.、リーダー、E.、ニコレスク、B.、ロペス、C.）で造られました^。[3]

2020年12月、DØとTOTEMコラボレーションは、CERNとFermilabの承認を得たプレプリント^[2]を公開し、後に2021年8月にPhysical Review Lettersに掲載されました。^[2] DØとTOTEMは、13、8、7、2.76 TeVから1.96 TeVまでの回折極小値と最大値の領域でTOTEM陽子-陽子データを外挿し、これを同じt範囲での1.96 TeVでのDØ陽子-反陽子測定と比較し、オデロン有意性が3.4 σであることを発見しました。TOTEMは、13 TeVでの低い4運動量移行で独立したオデロン信号を観測しました。TOTEM ρと全断面積測定の部分的な組み合わせを13 TeVで行うと、さまざまなモデルの組み合わせの有意性は3.4〜4.6 σの範囲になります。これを外挿された陽子-陽子微分断面積に対する3.4σ効果と組み合わせると、少なくとも5.2σの統計的有意性が得られました。これは、実験協力によるオデロン交換効果の統計的に有意な最初の観察です。^[2]

ハンガリー-スウェーデンのスケーリング解析では、新しいスケーリング関数が導入され、モデルに依存して、1.96 TeVのDØエネルギーと2.76 TeVおよび7 TeVのTOTEMエネルギーを含む限られたエネルギー範囲で、弾性陽子-陽子衝突は衝突エネルギーとは無関係に実験的不確実性の範囲内にあることが観察されました。^[4]

このモデルに依存して決定される妥当性領域において、ハンガリーとスウェーデンのチームは直接的なデータ比較を利用し、弾性陽子-陽子衝突のエネルギー非依存スケーリング関数が弾性陽子-反陽子衝突のスケーリング関数と大幅に異なることを示しました。これにより、とらえどころのないオデロンの交換に関する統計的に有意なシグナルが提供されます。この分析のプレプリントは2019年12月に公開され、最終版は2021年2月に出版されました。^[4]

この論文は、2021年7月にTamás CsörgőとIstván Szanyiの理論論文によって支持され、オッデロン観測の統計的有意性が少なくとも7.08σ信号に増加しました。^[5]この論文では、以前に公開された理論モデル、いわゆる実拡張Bialas-Bzdakモデルを使用して、LHCエネルギーから1.96 TeVのDØエネルギーへの弾性陽子-陽子散乱データを外挿するだけでなく、0.546および1.96 TeVから2.76 TeVおよび7 TeVのLHCエネルギーへの弾性陽子-反陽子散乱データを外挿しました。モデルを用いて陽子-陽子データを評価すると不確実性が増加し、陽子-陽子散乱データのみからのオデロン信号は減少したが、この減少はLHCエネルギーでの陽子-反陽子散乱を理論的に評価するモデルの能力によって十分に補われ、統計的有意性が6.26σ信号から7.08σ信号に全体的に増加した。 [ ^5]

オデロン交換を発見した記事の年表

参照

グルーボール

参考文献

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文献

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外部リンク

第50回多粒子動力学国際シンポジウムでの発表:
- DØとTOTEMの共同研究によるオッデロンの発見、クリストフ・ロワイヨン（2021年7月15日）。
- オデロンの信号の最適化、Tamás Csörgő 著 (2021 年 7 月 15 日)。
オッデロンの発見：理論からTOTEM/D0による実験結果まで、ユーリ・コフチェゴフ（2021年4月28日）CTEQウェビナーにて。
オデロンに関する奇妙なインタビュー、Georgina Anna ZsóriによるTamás Csörgőへのインタビュー記事（2022年2月）。
オデロンを発見した研究グループへのインタビュー、Georgina Anna Zsóriによる記事、Tamás Csörgő、Tamás Novák、András Ster、István Szanyi、Roman Pasechnikへのインタビュー（2022年2月）。
オッデロンの奇妙な発見。ハンガリー農業生命科学大学のプレスリリース（Dovicsin-Péntek Csilla、Cseri-Gódor Kitti）（2021年3月8日）。
オッデロンが発見。CERNプレスリリース、マシュー・チャーマーズ（編）（2021年3月9日）。

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[3] Joynson, D.; Leader, E.; Nicolescu, B.; Lopez, C. (1975 年 12 月 1 日). 「高エネルギーでのパイ中間子–核子電荷交換散乱における非レジ効果とハイパーレジ効果」. Il Nuovo Cimento A. 30 ( 3): 345–384. Bibcode :1975NCimA..30..345J. doi :10.1007/BF02730293. S2CID 124183973.

[arxiv.org-4] Csörgő, T.; Novák, T.; Pasechnik, R.; Ster, A.; Szanyi, I. (2021年2月23日). 「TeVエネルギーでの弾性散乱のスケーリング特性によるオッデロン交換の証拠」. The European Physical Journal C. 81 (2): 180 https://arxiv.org/abs/1912.11968. Bibcode:2021EPJC...81..180C. doi :10.1140/epjc/s10052-021-08867-6 S2CID 209500465.

[Csörgő,_T._2021-5] Csörgő, T.; Szanyi, I. (2021年7月13日). 「LHCエネルギーでのオッデロン効果の観測：実際の拡張ビアラス-ブズダックモデル研究」. 欧州物理ジャーナルC. 81 (7): 611. arXiv:2005.14319. Bibcode:2021EPJC...81..611C. doi :10.1140/epjc/s10052-021-09381-5 S2CID 219124254.