Detector PLUTO

PLUTO fue un detector para física experimental de partículas de alta energía en el laboratorio nacional alemán DESY en Hamburgo . Estuvo en funcionamiento desde 1974 hasta 1978 en el sincrotrón DORIS y fue mejorado sustancialmente entre 1977 y 1978 para operar en el acelerador PETRA , donde tomó datos hasta 1979. ^{[ 1 ]}

PLUTO utilizó el primer solenoide superconductor electromagnético del mundo, con un campo magnético axial muy uniforme de 1,2 tesla ^{[ a ]} , para operar en una sección recta de aceleradores de electrones y positrones en DESY , primero con DORIS I (un anillo de almacenamiento con energías en el centro de masa de ~3–5 GeV) en 1974–1976, luego con DORIS II (el anillo de almacenamiento DORIS mejorado con energías en el centro de masa de ~7–10 GeV) en 1978 y más tarde con PETRA (también un anillo de almacenamiento, con energías en el centro de masa mayores de ~10–45 GeV) en 1978–1982. ^{[ 2 ]}     

La colaboración PLUTO comenzó con unos 35 físicos de los institutos de Aquisgrán, DESY, Hamburgo, Wuppertal y Siegen en Alemania y posteriormente incorporó nuevos miembros de universidades de EE. UU., Reino Unido, Italia e Israel. La colaboración investigó la física electrón-positrón en un amplio rango de energías parcialmente inexploradas, contribuyó a la nueva física explorando el quark encanto y el leptón tau recién descubiertos , añadió conocimientos importantes a las interacciones electrodébiles y fuertes ^{[ 2 ]} y descubrió nuevos fenómenos, demostrando que: ^{[ 3 ]}

• La Υ(9,46  GeV) es una resonancia de quark nuevo bottom -antibottom muy estrecha (observada junto con otro experimento en DORIS ).
• El Υ se desintegra hadrónicamente en su mayoría (aprox. 97%) en tres gluones ,
• Los gluones se fragmentan y se hadronizan en chorros (casi como los quarks), vistos como los tres chorros en las desintegraciones hadrónicas Υ,
• Los gluones tienen espín 1,
• Existe la radiación de frenado de gluones (descubierta junto con otros tres experimentos en PETRA ).

Todo esto condujo al descubrimiento del gluón y de los chorros de gluones y a la confirmación de la teoría de la cromodinámica cuántica (QCD) de las interacciones fuertes. ^{[ b ]}

En 1995 , la Sociedad Europea de Física (EPS) otorgó un "Premio Especial de Física de Partículas y Altas Energías" a las colaboraciones PLUTO, TASSO , MARK-J y JADE por "establecer la existencia del gluón de forma independiente y simultánea" (en referencia al descubrimiento del proceso de bremsstrahlung de gluones en PETRA en 1979 por las cuatro colaboraciones mencionadas, y no al descubrimiento de la desintegración Υ → 3 gluones → 3 chorros por PLUTO en DORIS en 1978).