Novo suporte para quarks charm intrínsecos

O charme intrínseco PDF e comparação com modelos. À esquerda, o resultado puramente intrínseco (3FNS) (azul) com PDFU sozinho, em comparação com o PDF 4FNS, que inclui um componente intrínseco e um componente radiativo, em Q = m _c = 1,51 GeV (laranja). O resultado puramente intrínseco (3FNS) obtido usando N³ A correspondência LO também é mostrada (verde). Certo, o resultado final puramente intrínseco (3FNS) com incerteza total (PDFU + MHOU), com o PDFU indicado como uma faixa sombreada escura; as previsões do modelo BHPS original e do modelo de nuvem méson/baryon mais recente também são mostradas para comparação (curvas pontilhadas e pontilhadas, respectivamente). Crédito:Natureza (2022). DOI:10.1038/s41586-022-04998-2

Uma equipe de pesquisadores da The NNPDF Collaboration encontrou novas evidências para apoiar a teoria dos quarks charm "intrínsecos". Em seu artigo publicado na revista Nature , o grupo descreve como eles usaram um modelo de aprendizado de máquina para desenvolver uma estrutura de prótons e depois o usaram para comparar com resultados de colisões do mundo real em aceleradores de partículas e o que aprenderam ao fazê-lo. Ramona Vogt, com Lawrence Livermore National Laboratory, publicou um artigo News &Views na mesma edição da revista descrevendo o trabalho da equipe neste novo esforço. Natureza também publicou um podcast onde Nick Petrić Howe e Benjamin Thompson discutem o trabalho feito pela equipe.
Pesquisas anteriores envolvendo o uso de aceleradores de partículas sugeriram que os prótons contêm quarks que são mantidos juntos por glúons. Uma quantidade razoável de evidências também mostrou que existem pelo menos dois quarks up e um quark down. Também houve teorias sugerindo que existe outro, o chamado quark charm, mas existem poucas evidências reais deles. Isso pode estar mudando, no entanto, já que os pesquisadores desse novo esforço usaram uma nova abordagem para "provar" que eles existem.

Eles encontraram evidências de uma pequena parte (0,5%) do momento de um próton vindo de um quark charm. Os pesquisadores encontraram essa nova evidência usando um modelo de aprendizado de máquina para construir uma estrutura hipotética de prótons, incluindo diferentes sabores de quarks e, claro, o indescritível quark charm. Eles então executaram seu modelo e compararam as características do modelo com dados do mundo real que foram observados em mais de 500.000 colisões em aceleradores na última década.

Os pesquisadores também descobriram que, se um próton não tiver um par de quarks charme-anticharm, há apenas 0,3% de chance de eles verem os resultados encontrados em suas comparações. E esse cálculo os levou a dar a seus resultados um nível de confiança de 3 sigma – um nível que geralmente é reservado para níveis de confiança que denotam que algo interessante foi encontrado. Um nível de 5 sigma é necessário para a comunidade física concordar que uma descoberta foi feita. + Explorar mais