Recomendado de Gustavo Otero Y Garzón

• Comunicación

El profesor del DF comparte uno de los resultados recientes más importantes en el proyecto ATLAS de La Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN).

La Colaboración ATLAS del LHC observó la primera evidencia directa de scattering de dos fotones a altas energías. Esta evidencia confirma una de las predicciones más antiguas, pero no observadas hasta el momento, de la electrodinámica cuántica (QED). La interacción de la luz consigo misma es un fenómeno imposible para una teoría clásica y este resultado provee una prueba sensible de nuestro entendimiento de QED.

Durante décadas la evidencia de este proceso ha sido elusiva hasta que comenzó la segunda etapa de datos del LHC en 2015. Colisiones de iones pesados a altas energías en el LHC proveen un ambiente único para este tipo de estudios. Cuando iones acelerados a altas energías se encuentran en el centro del detector ATLAS, solo unos pocos colisionan y los fotones que emiten rodean pueden interactuar y dispersarse entre sí. Estas interacciones se conocen como "ultra-periféricas".

Encontrar esta evidencia requirió el desarrollo de un nuevo tipo de selección de eventos. El estado final, dos fotones altamente energéticos en un detector "vacío" representa el caso diametralmente opuesto al de la topología típica de una colisión de núcleos de plomo a altas energías. El éxito de afrontar este desafío demuestra la flexibilidad del sistema de adquisición de ATLAS.

De los 4 billones de eventos colectados en 2015, ATLAS encontró 13 candidatos de dispersión entre fotones de los cuales 3 son el fondo esperado. El resultado tiene una significancia de 4.4 desviaciones estándar que permiten reportar la primera evidencia directa de este fenómeno.

Los invito a leer el paper: "Evidence for light-by-light scattering in heavy-ion collisions with the ATLAS detector at the LHC", The ATLAS Collaboration, Nature Physics 13, 852–858 (2017).

https://www.nature.com/nphys/journal/v13/n9/full/nphys4208.html

Gustavo Otero Y Garzón es profesor del Departamento de Física de Exactas UBA, Investigador Independiente de CONICET en IFIBA-UBA, Especialista en física de partículas a altas energías y en partículas elementales.