Введение к работе
Актуальность темы. Работа посвящена одной из актуальных проблем физики адронов - экспериментальному поиску дибарионных резонансов, распад которых на два нуклона подавлен принципом Паули, во взаимодействиях протонов с дейтронами при промежуточных энергиях. Открытие класса шестикварковых объектов микромира - дибарионов позволило бы найти новый вид ядерной материи и получить важные ограничения на модели квантовой хромодинамики. Эти частицы, например, играли бы важную роль при адронизации кварк-глгаонной плазмы с большой барионной плотностью и могли бы давать существенный вклад в виде Бозе - конденсата в вещество нейтронных звезд. Многочисленные попытки обнаружить дибарионные резонансы,. распадающиеся по нуклон-нуклонному каналу, не дали убедительных результатов.
В последнее время внимание исследователей привлекают узкие дибарионные резонансы, распад которых на два нуклона запрещен принципом Паули. Такие объекты могут распадаться по ханалу WW# либо по каналам электромагнитного и слабого взаимодействия. В ряде теоретических работ рассматривались дибарионы такого типа с массой ниже порога образования пионов, которые должны в основном распадаться с испусканием у-кванта вследствие электромагнитного взаимодействия и будут иметь очень малую ширину (<1кэВ). Поэтому мы будем их называть сверхузкими дибарионами (СУД). К настоящему времени выполнены лишь две экспериментальные работы, в которых сделана попытка обнаружить СУД по регистрации распадного у-кванта. Однако, полученные результаты находятся в противоречии друг другу и поэтому невозможно сделать определенный вывод о существовании таких состояний.
Целью работы было: измерение спектров недостающей массы в реакции pd -> рХ с целью поиска сверхузких дибарионов в интервале масс от 1876 до 1935МэВ/сг, лежащем ниже 2М^*тя, при энергии 305МэВ.
Эксперименты были выполнены с помощью двухплечевого сцинтилляционного спектрометра TAMS путем регистрации протона спектатора в совпадении со второй заряженной частицей, вылетающей при распаде
возможного дибариона. Из кинематических расчетов следует, что испускаемые вместе с ^квантом тяжелые продукты распада этих состояний (р, п или d) должны вылетать в узком угловом конусе и в малом энергетическом интервале. В то же время заряженные частицы от других возможных процессов будут испускаться а существенно более широком конусе углов и в большом диапазоне энергий. Поэтому применяя для регистрации второй заряженной частицы детектирующую систему с телесным углом, соответствующим ожидаемому конусу вылета р или d от распада СУД, и выделяя определенный энергетический диапазон, можно было существенно подавить вклад всех процессов кроме реакций с образованием СУД.
Научная новизна и практическая ценность
-
Предложен новый метод поиска сверхузких дибарионов, позволяющий эффективно подавить фон без регистрации у-кванта от распада СУД.
-
В работе впервые получены экспериментальные указания на существование двух дибарионных состояний с массами 1905 и 1924МэВ/с2 с шириной, равной экспериментальному разрешению (~ЗМэВ/с2).
-
Впервые проведен сравнительный анализ экспериментальных вкладов в спектры и вычисленных угловых распределений тяжелых частиц, вылетающих из распада дибарионов. Этот анализ показал, что наиболее вероятно найденные особенности связаны с проявлениями СУД.
-
Впервые получена информация о наиболее вероятных квантовых числах резонанса с массой 1905 МэВ/с2.
Практическая ценность работы состоит в том, что предложенный в работе метод отбора событий может быть применен и в других экспериментах. Обнаружение дибарионов позволяет пересмотреть наши представления с структуре ядерной материи и уточнить сечение неупругого рс/-взаимодействия.
Апробация работы и публикации. Результаты работы докладывались нз Международном совещании в Санкт-Петербурге (1995 г.), на Международное
конференции в Москве (ИТЭФ, 1998 г.), а также на семинарах. По теме диссертации опубликовано 11 работ.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения; содержит 102 страницы, включая 35 рисунков, 12 таблиц и список литературы из 88 наименований.
