Odderon

En física de partículas , el odderón corresponde a una familia esquiva de estados de gluones impares, dominada por un estado de tres gluones. Cuando los protones colisionan elásticamente con otros protones o con antiprotones a altas energías, se intercambian gluones . El intercambio de un número par de gluones es una parte de cruce par de la dispersión elástica protón-protón y protón-antiprotón , mientras que el intercambio de odderón (es decir, el intercambio de un número impar de gluones) corresponde a un término de cruce impar en la amplitud de dispersión elástica . A su vez, la contraparte de cruce impar del odderón es el pomerón .

Se tardó unos 48 años en encontrar una señal definitiva de intercambio de odderon. ^{[ 2 ]}

En las colisiones elásticas , la energía cinética total del sistema se conserva. Por lo tanto, la identidad de las partículas dispersas no se modifica, no se generan estados excitados ni nuevas partículas. La cinemática de estas colisiones se rige por la conservación de la energía y el momento .

Los datos sobre colisiones elásticas protón-protón de alta energía proporcionados por la Colaboración TOTEM en un rango de energía de teraelectronvoltios , junto con los datos del experimento DØ sobre colisiones elásticas protón-antiprotón en el colisionador Tevatron , fueron ingredientes clave en el descubrimiento del intercambio de odderones. Las características observadas de las colisiones protón-protón no coincidían con las características de las colisiones protón-antiprotón. Como resultado, existe una familia de partículas que median la interacción ( trayectoria de Regge ) que puede dar lugar a tal desviación en el rango de interacciones fuertes .

El primer artículo sobre la predicción teórica del posible intercambio de odderon fue publicado en 1973 por Basarab Nicolescu y Leszek Łukaszuk . ^{[ 1 ]} El nombre odderon fue acuñado en 1975 en un artículo del mismo grupo (Joynson, D.; Leader, E.; Nicolescu, B. y Lopez, C.) ^{[ 3 ]}

En diciembre de 2020, las colaboraciones DØ y TOTEM hicieron público su preprint aprobado por CERN y Fermilab ^{[ 2 ]} publicado posteriormente en Physical Review Letters en agosto de 2021. ^{[ 2 ]} DØ y TOTEM extrapolaron los datos protón-protón de TOTEM en la región del mínimo y máximo difractivo desde 13, 8, 7 y 2,76  TeV hasta 1,96  TeV y compararon esto con la medición protón-antiprotón de DØ a 1,96  TeV en el mismo rango t encontrando una significancia odderon de 3,4 σ . TOTEM observó una señal odderon independiente en transferencias de cuadrimomento bajas a 13 TeV. Cuando se realiza una combinación parcial de las mediciones de ρ y sección transversal total de TOTEM a 13 TeV, la significancia combinada varía entre 3,4 y 4,6 σ para los diferentes modelos. La combinación de esto con el efecto de 3,4 σ en las secciones transversales diferenciales protón-protón extrapoladas resultó en una significancia estadística de al menos 5,2 σ . Esta es la primera observación estadísticamente significativa de efectos de intercambio de odderon por parte de colaboraciones experimentales. ^{[ 2 ]}      

Un análisis de escalamiento húngaro-sueco introdujo una nueva función de escalamiento y observó , dependiendo del modelo, que en un rango de energía  limitado, que incluye la energía DØ de 1,96 TeV y las energías TOTEM de 2,76 y 7 TeV, las colisiones  elásticas protón-protón están dentro de las incertidumbres experimentales independientemente de la energía de la colisión. ^{[ 4 ]}

En este dominio de validez determinado por dependencia del modelo, el equipo húngaro-sueco utilizó una comparación directa de datos y demostró que la función de escala independiente de la energía de las colisiones elásticas protón-protón es significativamente diferente de la función de escala de las colisiones elásticas protón-antiprotón, proporcionando así una señal estadísticamente significativa para el intercambio del esquivo odderón. La versión preliminar de este análisis se hizo pública en diciembre de 2019 y su versión final se publicó en febrero de 2021. ^{[ 4 ]}

Este artículo fue respaldado en julio de 2021 por un artículo teórico de Tamás Csörgő e István Szanyi , aumentando la significancia estadística de la observación de odderon a una señal de al menos 7,08 σ . ^{[ 5 ]} Este artículo utilizó un modelo teórico publicado anteriormente, el llamado modelo de Bialas-Bzdak extendido real , para extrapolar no solo los datos de dispersión elástica protón-protón de las energías del LHC a la energía DØ de 1,96 TeV, sino también para extrapolar los datos de dispersión elástica protón-antiprotón de 0,546 y 1,96 TeV a las energías del LHC de 2,76 TeV y 7 TeV. La evaluación de los datos protón-protón con un modelo aumentó la incertidumbre y disminuyó la señal odderon de los datos de dispersión protón-protón por sí solos, pero esta disminución fue ampliamente compensada por la capacidad del modelo para evaluar teóricamente la dispersión protón-antiprotón a las energías del LHC, lo que condujo a un aumento general de la significancia estadística de 6,26 a 7,08 σ señal. ^{[ 5 ]}      

• Bola de pegamento

• 1972: primera propuesta: Efremov, AV; Peschanski, R. (1972). "Evidencia de nuevas singularidades en la fenomenología de Regge". OSTI 4691439 .
• 1973: primera publicación: Łukaszuk, L.; Nicolescu, B. (1973). "Una posible interpretación de las secciones transversales totales crecientes de pp". Lettere al Nuovo Cimento . 8 (7): 405– 413. doi : 10.1007/BF02824484 .
• 1975: odderon nombrado: Joynson, D.; Leader, E.; Nicolescu, B.; Lopez, C. (1975). "Efectos no regge e hiperregge en la dispersión de intercambio de carga pion-nucleón a altas energías". Il Nuovo Cimento A . 30 (3): 345– 384. Bibcode : 1975NCimA..30..345J . doi : 10.1007/BF02730293 .
• 1980: ecuación de evolución del odderón a partir de QCD: Kwieciǹski, J.; Praszałowicz, M. (1980). "Ecuación integral de tres gluones y singularidades de Regge singlete C impar en QCD". Physics Letters B . 94 (3): 413– 416. Bibcode : 1980PhLB...94..413K . doi : 10.1016/0370-2693(80)90909-0 .
• 1990: Pomerón y odderon en QCD: Lipatov, LN (1990). "Pomerón y odderon en QCD y una teoría de campo conforme bidimensional". Physics Letters B . 251 (2): 284– 287. Bibcode : 1990PhLB..251..284L . doi : 10.1016/0370-2693(90)90937-2 .
• 1999: una nueva intersección del odderon de QCD: Janik, RA; Wosiek, J. (1999). "Una solución del problema del odderón". Physical Review Letters . 82 (6): 1092– 1095. arXiv : hep-th/9802100 . Bibcode : 1999PhRvL..82.1092J . doi : 10.1103/PhysRevLett.82.1092 .
• 2000: odderon de QCD con constante de acoplamiento fija: Bartels, J.; Lipatov, LN; Vacca, GP (2000). "Una nueva solución odderon en QCD perturbativa". Physics Letters B . 477 ( 1– 3): 178– 186. arXiv : hep-ph/9912423 . Bibcode : 2000PhLB..477..178B . doi : 10.1016/S0370-2693(00)00221-5 .
• 2003: Odderon en la cromodinámica cuántica: Ewerz, Carlo (2003). "El Odderon en la cromodinámica cuántica". arXiv : hep-ph/0306137 .
• 2007: Propuesta para encontrar el odderón en RHIC y en LHC: Avila, RF; Gauron, P.; Nicolescu, B. (2007). "¿Cómo se puede detectar el odderón en RHIC y LHC?". The European Physical Journal C . 49 (2): 581– 592. arXiv : hep-ph/0607089 . Bibcode : 2007EPJC...49..581A . doi : 10.1140/epjc/s10052-006-0074-9 .{{cite journal}}: CS1 maint: DOI gratuito sin marcar ( enlace )
• 2015: propuesta para utilizar datos del LHC para cazar al odderon: Ster, András; Jenkovszky, László; Csörgő, Tamás (2015). "Extracción del Odderon de datos de dispersión de pp y pp ". Revisión física D. 91 (7) 074018. arXiv : 1501.03860 . Código Bib : 2015PhRvD..91g4018S . doi : 10.1103/PhysRevD.91.074018 .
• 2015: Hatta, Y.; Iancu, E.; Itakura, K.; McLerran, L. (2005). "Odderon en el condensado de vidrio de color". Física Nuclear A. 760 ( 1– 2): 172– 207. arXiv : hep-ph/0501171 . Código Bib : 2005NuPhA.760..172H . doi : 10.1016/j.nuclphysa.2005.05.163 .
• 2016: Colaboración TOTEM; et al. (2016). "Medición de la dispersión elástica pp a √ s = 8 TeV en la región de interferencia de Coulomb-nuclear: determinación del parámetro ρ y la sección transversal total" . The European Physical Journal C. 76 ( 12) 661. arXiv : 1610.00603 . Bibcode : 2016EPJC...76..661A . doi : 10.1140/epjc/s10052-016-4399-8 . 
• 2017: The TOTEM Collaboration; et al. (2017). "Primera medición de la sección transversal elástica, inelástica y total a √ s =13 TeV por TOTEM y descripción general de los datos de la sección transversal a energías del LHC". arXiv : 1712.06153 [ hep-ex ]. 
• 2017: Colaboración TOTEM; et al. (2018). "Primera determinación del parámetro ρ en √ s = 13 TeV: sondeando la existencia de un estado ligado incoloro de tres gluones". arXiv : 1812.04732 [ hep-ex ]. 
• 2018: Antchev, G.; et al. (2020). "Sección transversal diferencial elástica dσ/Dt en √ s =2,76 TeV e implicaciones sobre la existencia de un estado compuesto de tres gluones C-impar incoloro" . European Physical Journal C. 80 ( 2): 91. arXiv : 1812.08610 . Bibcode : 2020EPJC...80...91A . doi : 10.1140/epjc/s10052-020-7654-y . 
• 2018: Antchev, G.; et al. (2019). "Medición de la sección transversal diferencial elástica a √ s =13 TeV por TOTEM" . European Physical Journal C. 79 ( 10): 861. arXiv : 1812.08283 . Bibcode : 2019EPJC...79..861A . doi : 10.1140/epjc/s10052-019-7346-7 . 
• 2019: Odderon a partir de la relación real-imaginaria en transferencia de cuadrimomento cero: Martynov, E.; Tersimonov, G. (2019). "Ratio ρ p ppp(s) en Froissaron y enfoque de odderon máximo". Physical Review D . 100 (11) 114039. arXiv : 1911.06873 . doi : 10.1103/PhysRevD.100.114039 .
• 2019: Szanyi, István; Bence, Norbert; Jenkovszky, László (2019). "Nueva física a partir de las recientes mediciones de TOTEM de secciones transversales elásticas y totales". Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics . 46 (5). arXiv : 1808.03588 . Bibcode : 2019JPhG...46e5002S . doi : 10.1088/1361-6471/ab1205 .
• 2019: Csörgő, T.; Pasechnik, R.; Ster, A. (2019). "Subestructura de odderón y protón a partir de una imagen de Lévy independiente del modelo de colisiones elásticas pp y p p p p " . The European Physical Journal C. 79 ( 1) 62. doi : 10.1140/epjc/ s10052-019-6588-8 . PMC 6349816. PMID 30774536 .  
• 2019: Martynov, Evgenij; Nicolescu, Basarab (2019). "Efectos de odderón en las secciones transversales diferenciales a energías de Tevatron y LHC" . The European Physical Journal C. 79 ( 6) 461. arXiv : 1808.08580 . Bibcode : 2019EPJC...79..461M . doi : 10.1140/epjc/s10052-019-6954-6 .
• 2020: Propuesta para buscar odderon en producción exclusiva central en el LHC: Lebiedowicz, Piotr; Nachtmann, Otto; Szczurek, Antoni (2020). "Búsqueda del odderon en reacciones pp→ppK ⁺ K ⁻ y pp→pp μ ⁺ μ ⁻ en la región de resonancia ϕ(1020) en el LHC". Physical Review D . 101 (9) 094012. arXiv : 1911.01909 . doi : 10.1103/PhysRevD.101.094012 .
• 2020: Bartels, Jochen; Contreras, Carlos; Vacca, Gian Paolo (2020). "El odderón en QCD con acoplamiento variable". Journal of High Energy Physics (4) 183. arXiv : 1910.04588 . Bibcode : 2020JHEP...04..183B . doi : 10.1007/JHEP04(2020)183 .
• 2021: Abazov, VM; et al. (2021). "Intercambio de odderón a partir de diferencias de dispersión elástica entre datos pp y p p a 1,96 TeV y a partir de mediciones de dispersión frontal pp ". Physical Review Letters . 127 (6) 062003. arXiv : 2012.03981 . Bibcode : 2021PhRvL.127f2003A . doi : 10.1103/PhysRevLett.127.062003 . PMID 34420329 .  
• 2021: Csörgő, T.; Novák, T.; Pasechnik, R.; Ster, A.; Szanyi, I. (2021). "Evidencia de intercambio de Odderon a partir de propiedades de escala de dispersión elástica a energías de TeV" . The European Physical Journal C. 81 ( 2) 180. arXiv : 1912.11968 . Bibcode : 2021EPJC...81..180C . doi : 10.1140/epjc/s10052-021-08867-6 .

• Presentaciones en el 50º Simposio Internacional sobre Dinámica de Multipartículas:
  • El descubrimiento del Odderon por las colaboraciones DØ y TOTEM , por Christophe Royon (15 de julio de 2021).
  • Optimizando la señal de Odderon , por Tamás Csörgő (15 de julio de 2021).
• Descubrimiento del Odderón: de la teoría a los resultados experimentales mediante TOTEM/D0 , por Yuri Kovchegov (28 de abril de 2021) en el seminario web de CTEQ.
• Una extraña entrevista sobre el odderon , artículo de Georgina Anna Zsóri, entrevista a Tamás Csörgő (febrero de 2022).
• Entrevista con el grupo de investigación que descubrió el odderon , artículo de Georgina Anna Zsóri, entrevistando a Tamás Csörgő, Tamás Novák, András Ster, István Szanyi y Roman Pasechnik (febrero de 2022).
• Extraño descubrimiento del Odderon Archivado el 23 de enero de 2022 en Wayback Machine . Comunicado de prensa de la Universidad Húngara de Agricultura y Ciencias de la Vida elaborado por Dovicsin-Péntek Csilla, Cseri-Gódor Kitti (8 de marzo de 2021).
• Descubrimiento de Odderon . Comunicado de prensa del CERN por Matthew Chalmers (ed.) (9 de marzo de 2021).