Конференции

64-я Всероссийская научная конференция МФТИ

Список разделов ЛФИ - Секция «Фундаментальные взаимодействия и космология»

Секция посвящена физике атомного ядра и элементарных частиц, космологии и астрофизике – теории и эксперименту, включая применяемые в этих областях детекторные и ускорительные технологии, компьютерное моделирование, методы обработки данных и машинного обучения.

  • Анализ влияния вклада аннигиляционных диаграмм и вклада больших расстояний на распад $$B^+ \to \pi^+ \ell^+ \ell^-$$

    В работе рассматривается редкий полулептонный распад $$B^+\to\pi^+\ell^+ \ell^-$$, где $$\ell=\mu,\tau$$. Получено распределение по инвариантной массе лептонной пары с учетом аннигиляционных вкладов и вкладов векторных мезонов для $$B^+\to\pi^+\mu^+\mu^-$$. Результат находится в хорошем согласии с экспериментальными данными от LHCb во всех областях спектра. Для распада $$B^+\to\pi^+\tau^+\tau^-$$ вычислены полная вероятность и распределение по инвариантной массе $$\tau$$-лептонов.

  • Спектаторная материя в столкновениях релятивистских деформированных ядер.

    С помощью модели AAMCC были найдены характеристики спектаторной материи в столкновениях релятивистких деформированных ядер 238U, чувствительные к взаимной ориентации и степени деформации сталкивающихся ядер. Было показано, что множественность спектаторных нейтронов и их асимметрия вперед-назад позволяет выделить из общего массива данных tip-body и side-side события, а увеличение деформации сталкивающхся ядер приводит к росту множественности спектаторных нейтронов в tib-body событиях.

  • Увеличение времени спиновой когерентности в кольце-прототипе для измерения электрического дипольного момента протонов

    Исследована спин-орбитальная динамика протонов в  структуре накопительного кольца со слабой вертикальной фокусировкой для измерения электрического дипольного момента. С помощью высокочастотного резонатора и двух семейств секступолей было получено максимальное время спиновой когерентности 170 секунд. Модернизация структуры ускорителя с добавлением третьего семейства секступолей позволила увеличить время спиновой когерентности до 1500 секунд. 

  • Оценка чувствительности эксперимента NA62 (ЦЕРН) к поиску тяжёлых нейтрино в распадах заряженных пионов

    В данной работе проведена оценка чувствительности эксперимента NA62 (ЦЕРН) к поиску тяжёлых нейтрино в распадах заряженных пионов. Полученная оценка чувствительности эксперимента без учёта фоновых событий в виде квадрата параметра смешивания мюонного нейтрино с тяжёлым нейтрино массой 30 МэВ равняется $$|{U}_{\mu H}{|}^{2}=4.2·{10}^{-7}$$. С учётом фоновых событий оценка становится менее строгой и равняется $$|{U}_{\mu H}{|}^{2}=8.1·{10}^{-4}$$.

  • Исследование поляризационных состояний запутанных и декогерентных аннигиляционных фотонов

    Теория предсказывает запутанность аннигиляционных фотонов.Традиционный метод измерения поляризации оптических фотонов к высокоэнергетическим аннигиляционным фотонам неприменим. Был разработан метод асимметрии комптоновского рассеяния и доказана запутанность. Сейчас некоторые группы конструируют ПЭТ, в основе которых лежит предсказание, что декогерентные фотоны рассеиваются совершенно отличным от запутанных образом. Однако, рассеяние декогерентных фотонов исследовано не было.

  • О влиянии электрослабых поправок на соотношение между полюсной и бегущей массой топ-кварка в СМ

    Исследуется влияние электрослабых эффектов теории возмущений на соотношение между полюсной и бегущей массой топ-кварка в рамках Стандартной модели физики элементарных частиц. Отмечается, что лидирующая электрослабая поправка оказывается больше, чем лидирующая КХД поправка теории возмущений. Несмотря на это, во многих случаях электрослабыми эффектами зачастую пренебрегают при переходе от полюсной массы топ-кварка к её бегущему аналогу в различных феноменологически ориентированных исследованиях.

  • Моделирование трансмутации ядер свинца в ультрапериферических столкновениях на LHC

    В настоящей работе на основе выполненных  с помощью модели RELDIS вычислений подтверждается возможность оценки сечений образования вторичных ядер, которые не могут быть напрямую измерены, путем измерения выходов соответствующего числа протонов и нейтронов в эксперименте ALICE на LHC.

  • Анализ ассоциативного рождения заряженного B-мезона и состояний чармония и боттомия в эксперименте CMS

    В настоящей работе рассматриваются события ассоциативного рождения заряженного $$B^+$$-мезона и двух мюонов различного знака в протон-протонных столкновениях Большого Адронного Коллайдера на данных CMS. $$B^+$$-мезон восстанавливается в канале распада $$B^+ \to J/\psi K^+ \to \mu^+ \mu^- K^+$$. Полученные результаты находятся в хорошем согласии с PDG, что позволяет продолжать анализ для проверки различных теоретических моделей. 

  • Вклад релятивистской обратной связи в динамику лавин релятивистских убегающих электронов в сложных грозовых электрических структурах

    В атмосфере Земли наблюдается загадочное природное явление - Terrestrial Gamma-ray Flashes. Возможная причина наземных гамма-вспышек - тормозное излучение ускоряемых крупномасштабными грозовыми электрическими полями релятивистских электронов. Большое количество высокоэнергичных электронов внутри грозовых облаков может получиться в следствие механизмов обратной связи. В настоящей работе проводится сравнение вклада релятивистской и геометрической "реакторной" обратной связи в динамику электронов.

  • Матрица переизлучения в реакторной модели лавин убегающих электронов

    Одной из возможных причин такого природного явления как наземные гамма-вспышки (Terrestrial Gamma-ray Flashes, TGF) является тормозное излучение релятивистских убегающих электронов в грозовых облаках. Необходимое количество электронов для TGF может образоваться вследствие механизмов обратной связи. В данной работе для изучения динамики "реакторной" обратной связи вводится матрица переизлучения, обсуждается ее роль, а также вычисляются ее элементы для модели цилиндрических ячеек.

  • Изучение регистрации частиц легкой тёмной материи в ближнем детекторе нейтринного эксперимента T2K

    Частицы легкой темной материи, например, темные фотоны, могут быть обнаружены путем наблюдения их рассеяния на электронах в ближнем детекторе ND280 эксперимента T2K. Этот эксперимент нацелен на изучение нейтринных осцилляций, и в ND280 можно наблюдать появление темных фотонов путем оценки фонов от реакций нейтрино. В данной работе приведены результаты исследования фона от мюонов, электронов и других частиц в трекере ND280.

  • Процедура отбора событий e+e− → ηπ+π− и проверка корректности процедуры ISR-коррекций на Монте-Карло данных на энергии 2.125 ГэВ.

    Была реализована процедура отбора событий e+e− → ηπ+π−, а также процедура ISR-коррекции. Данные процедуры были проверены с использованием Монте-Карло данных в качестве экспериментальных. Полученное в результате значение Борновского сечения в пределах погрешности совпадает с заложенным при генерации Монте-Карло данных, что демонстрирует корректность реализованных процедур.

  • Кластеризация спектаторной материи в столкновениях релятивистских ядер

    В настоящей работе был разработан алгоритм предравновесной кластеризации спектаторной материи в столкновениях релятивистских ядер, основанный на построении минимального остовного дерева (MST). Для учёта расширения префрагмента в алгоритме кластеризации MST введена феноменологическая аппроксимация плотности ядерной материи. Использование MST кластеризации увеличивает выход свободных нуклонов и улучшает описание экспериментальных данных по множественности фрагментов.

  • Получение сигнала B-мезона в распаде $$B^0 \longrightarrow J/\psi \phi K^0_s$$ и изучение характерных величин распада

    В работе представлены результаты по получению сигнала $$B^0$$ через восстановление следующего канала распада: $$B^0 \longrightarrow J/\psi \phi K^0_s$$, $$J/\psi \longrightarrow \mu^+ \mu^-$$, $$\phi \longrightarrow K^+ K^-$$ на данных 2016-2018 годов эксперимента CMS. Результат находится в хорошем согласии с данными PDG. Изучены характерные величины распада и их влияние на соотношение сигнал/фон.

  • Критерий бесконечной гамма обратной связи в модели Дваера

    Возможной причиной гамма вспышек земного происхождения (TGF) является тормозное излучение релятивистских убегающих электронов в грозовых облаках. Необходимое количество электронов для описания TGF может образоваться в результате обратной связи. В данной работе был выведен критерий образования бесконечной обратной связи за счёт разворота тормозных гамма квантов.

  • Возрастание тяжелых нуклидов в воздухе во время снегопадов

    Исследование причин возрастания тяжелых нуклидов во время снегопада на n-БНО при помощи эн-детекторов, разработанных для эксперимента PRISMA.

  • Поиск частиц темной материи в эксперименте ATLAS на LHC

    В данной работе описаны стратегии поисков частиц темной материи экспериментом ATLAS на LHC  и представлены верхние пределы для сечений рождения частиц темной материи в сравнении с результатами других экспериментов; при этом использованы экспериментальные данные, накопленные за период работы ускорителя в 2015 – 2018 гг. 

  • Прецизионное измерение спектра поперечного импульса pll (l = e, μ) и угловой переменной φ* в процессе распада Z-бозона на лептонную пару в эксперименте ATLAS

    Прецизионное измерение спектров поперечного импульса Z-бозона и угловой переменной φ* с использованием данных соответствующие интегральной светимости 36,1 фб-1, накопленные в 2015 и 2016 годах в эксперименте ATLAS на Большом адронном коллайдере

  • Разработка сервиса REST API и пользовательского интерфейса системы метаданных физических событий для экспериментов проекта NICA

    Информационные системы метаданных физических событий используются для автоматизации обработки и анализа данных в ускорительных экспериментах. Они включают в себя каталог событий, сервисы доступа к метаданным, онлайн- и оффлайн-сервисы отбора событий и предоставления полной информации о них. Данная работа посвящена разработке сервиса REST API и пользовательского веб-интерфейса для системы метаданных событий экспериментов мегапроекта NICA.

  • Моделирование экспериментальной установки по исследованию Комптоновского рассеяния запутанных и декогерентных аннигиляционных фотонов

    В результате электрон-позитронной аннигиляции рождается 2 гамма-кванта в состоянии квантовой запутанности. В работе представлены результаты моделирования экспериментальной установки для изучения Комптоновского рассеяния аннигиляционных фотонов в GEANT4. Проведено моделирование для случаев запутанных и декогерентных фотонов. Представлено сравнение результатов моделирования с экспериментальными данными. Выявлено несоответствие расчетной модели, используемой в GEANT4, с результатами эксперимента.

  • Дипольная поляризуемость дважды магических атомных ядер.

    В данной работе рассмотрены распределения силы E1 и M1 переходов в некоторых дважды магических ядрах. Методом приближения случайных фаз с эффективным взаимодействием Скирма вычислена ядерная электрическая дипольная поляризуемость и магнитная дипольная восприимчивость. Проанализированы корреляции между электрической дипольной поляризуемостью и нейтронной «шубой». Также уточнена энергия симметрии по экспериментальным значениям поляризуемости и величины нейтронного радиуса.

  • Разработка метода обработки данных эксперимента Baikal-GVD с применением нейронных сетей

    Разрабатывается метод обработки больших данных нейтринного телескопа Baikal-GVD с помощью нейронных сетей с целью улучшения точности классификации детектируемых частиц и реконструкции их энергии и направления прилёта.

  • Определение плоскости реакции столкновений тяжелых ионов передними адронными калориметрами в эксперименте MPD NICA

    В работе представлен новый способ определения плоскости реакции при помощи передних адронных калориметров в эксперименте MPD NICA. Метод использует двумерный фит для определения плоскости реакции. Для оценки точности метода взяты Монте-Карло данные.

  • Направленное наблюдение частиц Тёмной материи в детекторе с жидким и газообразным аргоном

    В данной работе кратко рассказано о выполненном моделировании для упругого взаимодействия WIMP (кандидатов в частицы тёмной материи) с лёгкими ядрами вещества детектора и об анализе треков ядер отдачи. А также представлены результаты аналогичного моделирования для ядер аргона, рассмотрены электроны Мигдала. Описан эксперимент DarkSide.

  • Применение машинного обучения для анализа данных о Σ⁰ гипероне

    В работе рассмотрено применение основных методов машинного обучения на размеченных данных (обучения с учителем) в физике высоких энергий на примере анализа данных о Σ⁰ гипероне в столкновениях пучков ядер свинца в эксперименте ALICE на Большом адронном коллайдере с помощью метода расширяемых деревьев решений.

  • Поиск тяжелых нейтральных лептонов при различных фоновых событиях в эксперименте SHiP

    В данной работе проводится моделирование сигналов от тяжелых нейтральных лептонов (Heavy Neutral Lepton - HNL) на фоне нейтринных событий в эксперименте SHiP. Исследуется уровень сигнала от HNL в зависимости от геометрического фактора распадного объема эксперимента. Исследуются кинематические параметры вторичных частиц, родившихся в результате распада HNL и глубоконеупругого рассеяния нейтрино на пассивном веществе детекторов, и на их основе строится классификатор для отбора событий HNL.

  • Возможность исследования образования чармония в эксперименте ALICE3 на Большом адронном коллайдере

    В работе приведено физическое обоснование важности изучения различных состояний чармония и представлены некоторые треблования к конфигурации будущего эксперимента ALICE3, позволяющие проводить данные исследования

  • Реконструкция треков заряженных частиц в прототипе нейтринного детектора SuperFGD в магнитном поле

    В работе представлены результаты теста прототипа $$24\times 8\times 48 с{м}^{3}$$ нейтринного детектора SuperFGD эксперимента T2K на пучке заряженных частиц в CERN.

  • Астрофизические исследования на детекторе большого объема LVD (Италия, Гран Сассо)

    Экспериментальная установка LVD способна регистрировать нейтрино от коллапсов Звездных ядер в нашей Галактике. Основная реакция взаимодействия – обратный бета распад. Установлен более сильный предел на частоту вспышек за период наблюдения с 1991 по 2021 год на 90% уровне достоверности. Фоном детектора являются атмосферные мюоны и естественная радиоактивность под землей.

  • Обнаружение нового возбужденного Xi_b(6100)- бариона в распаде на Xi_b- pi+ pi- в эксперименте CMS

    В настоящей работе впервые открыто орбитальное возбуждение (резонанс) $${\Xi }_{b}(6100{)}^{-}$$ прелестно-странного бариона в распаде на $${{\Xi }_{b}}^{-}{\pi }^{+}{\pi }^{-}$$. В работе были использованы данные протон-протонных столкновений, набранные на Большом адронном коллайдере в 2016–2018 годах в эксперименте CMS. Согласно кварковой модели и аналогиям с возбужденными очарованными состояниями, новый резонанс совместим с квантовыми числами спин-четности 3/2-.

  • Влияние энергии первичного электрона на развитие лавин релятивистских убегающих электронов

    Исследование релятивистских лавин убегающих электронов с помощью моделирования их распространения с помощью библиотеки Geant4. Изучение влияния энергии первичной частицы на развитие лавины. 

  • Исследование линейности отклика фотоэлектронных умножителей детектора ДАНСС

    Детектор ДАНСС представляет собой сцинтилляционный спектрометр реакторных антинейтрино. Для тестирования и калибровки свет от общего светодиода был разведен на фотокатоды всех ФЭУ и на два кремниевых фотоумножителя. В результате получается, что для каждого ФЭУ удается определить отклонение при энергиях отклика порядка 3 МэВ (в этом диапазоне энергий регистрируются реакторные антинейтрино) при калибровке ФЭУ по точкам с откликом около 18 МэВ (энергия от прохождения мюона)

  • Поиск лёгкой тёмной материи в эксперименте NA64

    Представлены результаты эксперимента NA64 по поиску частиц лёгкой тёмной материи в диапазоне масс-< 1 ГэВ в событиях с потерянной энергией на ускорителе SPS в CERN.