El modelo estándar de la física de partículas oculta muchos fenómenos que aún no han sido observados.
En septiembre de 2012, se realizó una prueba piloto de colisiones de protón contra núcleo de plomo (pPb) a 5,02 TeV en el LHC para preparar las colisiones que se iniciarán en enero de 2013. CMS recopiló dos millones de colisiones pPb, muy pocas, pero suficientes para observar un nuevo fenómeno que aún no tiene explicación (aunque todo el mundo cree que el modelo estándar
debería poder explicarlo).
debería poder explicarlo).
Este fenómeno, la existencia de correlaciones angulares entre pares de partículas en colisiones con un gran número de partículas, ya fue observado en septiembre de 2010 en las colisiones de protón contra protón (pp) a 7 TeV.
En estas colisiones pp el fenómeno es muy raro, ocurre una vez cada 100.000 colisiones (en 2010 CMS lo observó tras analizar
En estas colisiones pp el fenómeno es muy raro, ocurre una vez cada 100.000 colisiones (en 2010 CMS lo observó tras analizar
150 mil millones de colisiones pp).
Nunca antes se habían observado estas correlaciones que se parecen a efectos observados en las colisiones de iones pesados en el RHIC (Relativistic Heavy-Ion Collider), también observados por CMS, ATLAS y ALICE en las colisiones de núcleos de plomo contra núcleos de plomo (PbPb) a 2,76 TeV. Sin embargo,
el fenómeno observado en colisiones pp y pPb no ha sido confirmado
el fenómeno observado en colisiones pp y pPb no ha sido confirmado
aún ni por ATLAS ni por ALICE.
Aunque aún no hay una explicación satisfactoria a este nuevo fenómeno,
todo el mundo piensa que no es necesaria física más allá del modelo estándar.
todo el mundo piensa que no es necesaria física más allá del modelo estándar.
Wei Li, Gunther Roland (CMS Heavy Ions group), “Unexplained long-range correlations observed in pPb collisions,” CMS News, Oct. 22, 2012, quienes se hacen eco del artículo técnico de CMS Collaboration, “Observation of long-range near-side angular correlations in proton-lead collisions at the LHC,” arXiv:1210.5482, Subm. 19 Oct. 2012.
Las correlaciones observadas en las colisiones pp, PbPb y pPb aparecen en los eventos con una alta densidad de partículas, por ello son muy
raras en las colisiones pp.
Para muchos ha sido una sorpresa observar estas correlaciones con tan pocas colisiones pPb, ya que la magnitud de las mismas es similar
a las de las colisiones pp.
Como muestra la figura, Δφ es el ángulo azimutal relativo (en el plano transversal a los haces que colisionan) entre las trayectorias de cada par de partículas en colisión. El nuevo fenómeno observado es un incremento en el número de pares de partículas para ángulos pequeños.
La explicación de este fenómeno debe estar relacionada con la aparición de correlaciones cuánticas de largo alcance en el plasma de quarks y gluones (QGP) formado durante la colisión.
En las colisiones pp donde se observa una alta densidad de partículas, éstas se comportan como un QGP; como la física de este fenómeno es muy complicada, aún podemos esperar que se descubran nuevas sorpresas en un futuro próximo.
Las correlaciones observadas en las colisiones pp, PbPb y pPb aparecen en los eventos con una alta densidad de partículas, por ello son muy
raras en las colisiones pp.
Para muchos ha sido una sorpresa observar estas correlaciones con tan pocas colisiones pPb, ya que la magnitud de las mismas es similar
a las de las colisiones pp.
Como muestra la figura, Δφ es el ángulo azimutal relativo (en el plano transversal a los haces que colisionan) entre las trayectorias de cada par de partículas en colisión. El nuevo fenómeno observado es un incremento en el número de pares de partículas para ángulos pequeños.
La explicación de este fenómeno debe estar relacionada con la aparición de correlaciones cuánticas de largo alcance en el plasma de quarks y gluones (QGP) formado durante la colisión.
En las colisiones pp donde se observa una alta densidad de partículas, éstas se comportan como un QGP; como la física de este fenómeno es muy complicada, aún podemos esperar que se descubran nuevas sorpresas en un futuro próximo.
