Hoy en día, la teoría más popular para las partículas subatómicas es el Modelo Estándar: una colección de partículas fundamentales, que incluye a los quarks, los cuales vienen en seis tipos de diferentes sabores, y las cuatro fuerzas fundamentales.Estas fuerzas incluyen la "fuerza débil" que está mediada por partículas llamadas bosones W, que se crean, aunque sólo sea brevemente, cuando los protones chocan. Los investigadores descubrieron que estos bosones W son una sonda sensible de los quarks que componen un protón .
cuando dos haces de protones colisionan(centro),los electrones(e-)producidos por el bosón W el cual media en la interacción provee información acerca de los diferentes "sabores" de quarks de un protón tales como el quark anti-up (ū) y el quark down (d)Crédito: Brookhaven National Laboratory.
Para investigar el spin del protón, el equipo PHENIX disparó dos haces de protones de alta energía el uno al otro con elColisionador de Iones Pesados Relativistas en el BNL. "La mayoría de las interacciones que tienen lugar cuando los protones colisionan son" interacciones fuertes ", explica Okada. "Pero nuestro experimento fué lo suficientemente sensible para detectar" interacciones débiles " también. Los investigadores identificaron dos de tales reacciones débiles: la detección de un electrónindicando la desintegración de un bosón W con carga negativa (ver Fig), y la detección de un positrón, un electrón con carga positiva-indicándo la desintegración de un bosón W con carga positiva. Al contar el número de electrones y positrones que resulta, los investigadores pudieron calcular la probabilidad de cada tipo de interacción.
El equipo de PHENIX a continuación, realizó dos experimentos de forma simultánea. En uno, hicieron que los spines de los protones fueran paralelos al eje del haz y en el otro, hicieron que los spines estuvieran en la dirección opuesta. La diferencia en las tasas de las interacciones débiles en cada experimento proporcionó información sobre la dirección del spin de los quarks en el protón. "La asimetría de la producción de tasas está relacionada con la probabilidad de que el spin de un sabor particular de quark este alineado con la dirección del spin del protón", dice Okada. Este enfoque podría extenderse pronto para determinar la contribución al spin de todos los quarks del protón.
Próximamente , el equipo espera mejorar la sensibilidad del experimento. "Esta vez, sólo capturamos electrones y positrones que surgieron a 90 grados del eje del haz", explica Okada. "Estamos preparando nuevos detectores para ampliar la región de detección para un análisis más completo."
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fuente de la información:
http://www.physorg.com/news/2011-05-tool-proton.html
