CMS研究发现一对质子单次碰撞可产生三个J/ψ粒子

三个 J/ψ 粒子衰变产生的具有两个 μ 子（红线）的质子-质子碰撞事件（图自：CMS / CERN）

SCI Tech Daily指出：J/ψ 属于一种特殊粒子，也是首个被发现包含粲夸克（Charm Quark）。

它为伯顿·里希特（Burton Richter）和塞缪尔·丁（Samuel Ting）贡献了诺贝尔物理学奖（1976），并帮助建立了强子（hadrons）这种复合粒子的夸克模型。

2 个质子的单次碰撞，产生了一对 J/ψ 粒子的简化图例。（来自：CMS）

在 LHC 此前的 ATLAS、CMS 和 LHCb 等实验中，研究人员曾观察到一两个 J/ψ 粒子的产生。但这一回，却是我们首次见到同时三个 J/ψ 粒子。

据悉，研究人员分析了在 LHC 第二次运行期间，由 CMS 探测器收集的大量高能质子-质子碰撞数据，并着眼于 J/ψ 粒子转化的 μ 子对（比电子更重的表亲）。

2 个质子的单次碰撞，产生了三个 J/ψ 粒子的可能性。

期间，CMS 团队确定了五个单质子-质子碰撞事件的实例，且其中三个都有同时产生 J/ψ 粒子，最终结果被认定具有超过五个标准差的统计显著性。

显然，这些 3-J/ψ 事件的发生尤为罕见。作为参考，研究人员观察到的 1-J/ψ 和 2-J/ψ 事件，分别是 3-J/ψ 事件的 370 万 / 1800 倍。

CMS 物理学家 Stefanos Leontsinis 表示，这一点特别值得深入研究。预计将来的 LHC 能够收集到更大数量的 3-J/ψ 事件样本，有助于让我们对质子的微观内部结构有更进一步的了解。