Ультрапериферийные столкновения (UPC) с участием тяжелых ионов и протонов представляют собой энергетические пределы взаимодействий, индуцированных фотонами. Эти фотоны высокой энергии можно использовать для изучения уникальных особенностей кварков и глюонов внутри ядер, а также исследовать электромагнитные и электрослабые взаимодействия без обычного фона, связанного с процессами квантовой динамики. Первый международный семинар по этой теме прошел с 10 по 15 декабря 2023 года в Плайя-дель-Кармен, Мексика, и собрал около 90 участников, более трети из которых были начинающими исследователями. Впервые международное сообщество UPC собралось вместе, чтобы создать новую серию международных конференций по этой активной и расширяющейся области исследований.
Конференция подчеркнула впечатляющий прогресс и разнообразие физики UPC, которая выходит далеко за рамки элементарных исследований эксклюзивных процессов. UPC23 освещал последние результаты экспериментов на RHIC и LHC, а также перспективы будущего электрон-ионного коллайдера (EIC) в Брукхейвенской национальной лаборатории. Обсуждения углубились в сложности неупругих фотоядерных событий, включая захватывающую программу еще не исследованной открытой магии, и рассмотрели, как UPC служат новой линзой для изучения кварк-глюонной плазмы и других ядерных эффектов в конечном состоянии. Много внимания было уделено физике низких плотностей х-партонов — фундаментальному аспекту протонов и ядер, который фотоны могут исследовать уникальным способом.
Среди теоретических достижений конференции Фред Салазар (Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе) показал, как фоторождение векторных мезонов может быть мощным способом обнаружения насыщения глюонов в различных системах столкновений, от протонных ядер до электронных ядер и UPC. Зеки Панчири (Вирджиния) выдвинул новаторские идеи по изучению частичных бинарных корреляций, связав исследования векторных мезонов UPC с обобщенными распределениями партонов, улучшая наше понимание структуры протонов. Тем временем Ашик Икбал (штат Кент) представил интересные предложения по изучению квантовой запутанности с помощью J/exclusive.ψ Производство изображений в RHIC.
Конференция также предоставила платформу для обсуждения активного исследования рассеяния света и двухфотонных процессов с целью исследования фундаментальной физики, поиска аксионоподобных частиц и установления ограничений на аномальный магнитный момент лептонного тау (см. CMS закрывается в тау g). –2).
Физики БАКа успешно перепрофилировали самый мощный в мире ускоритель частиц в коллайдер фотонов высокой энергии. Этот инновационный подход, традиционно используемый для электронных пучков на таких коллайдерах, как LEP и HERA, и ожидаемый в EIC, позволяет LHC исследовать взаимодействия, индуцированные фотонами, при энергиях, никогда ранее не достигавшихся. Дэвид Грунд (Чешский технический университет в Праге), Георгиус Кринтерас (Канзас) и Сезар Луис да Силва (Лос-Аламос) делятся последними открытиями БАК о зависимости UPC J от энергии.ψ События. Эти результаты имеют решающее значение для понимания начала глюонного насыщения – состояния, в котором глюоны становятся чрезвычайно плотными и достигают насыщения, динамического равновесия, при котором происходят эмиссия и рекомбинация. Однако эти данные также согласуются с ядерным явлением, известным как затенение глюонов, которое возникает в результате процессов многократного рассеяния. Дэвид Толсти (Крейтон) представил последние результаты сотрудничества STAR, которое недавно расширило свою программу UPC в дополнение к исследованиям энергии на БАКе.
Делегаты обсудили будущие возможности физики UPC с большой интегрированной светимостью, ожидаемой на этапах 3 и 4 на БАКе.
Карлос Бертолани (Техас A&M) почтил память Герхарда Бауэра, скончавшегося 16 июня прошлого года. Бертолани и Бауэр являются соавторами «Электромагнитных процессов в столкновениях релятивистских тяжелых ионов» — важной статьи, имеющей более 1000 цитирований. Бертолани призвал делегатов рассмотреть неиспользованный потенциал БКП в изучении антиатомов и экзотических атомов.
Делегаты также обсудили будущие возможности для физики UPC с большой интегрированной яркостью, ожидаемой для запуска 3 и запуска 4 на LHC, с обновлениями детекторов, запланированными для запуска 4, такими как FoCal, и недавними обновлениями STAR, программы sPHENIX и EIC. Делегаты ожидают, что на мероприятии будут выбраны устройства, расположенные близко к лучу, например, использующие калориметры «нулевого градуса», чтобы предложить величайшие экспериментальные возможности в ближайшие годы.
Следующий Конгресс UPC пройдет в Саарисельке, Финляндия, в июне 2025 года.
