在3個J/ψ粒子的衰變中產生了6個μ子(紅線)的質子-質子碰撞事件。來源:CMS /歐洲核子研究中心
這是三重享受。透過篩選來自大型強子對撞機(LHC)的粒子碰撞資料，CMS合作發現了不是一個，不是兩個，而是三個J/ψ粒子從兩個質子之間的一次碰撞中產生。這不僅是粒子物理學的第一次，而且為研究夸克和膠子在質子中的分佈打開了一扇新窗。
ψ粒子是一種特殊的粒子。它是第一個被發現的含有魅力夸克的粒子，為伯頓·裡希特(Burton Richter)和塞繆爾·丁(Samuel Ting)贏得了諾貝爾物理學獎，並幫助建立了被稱為強子的複合粒子的夸克模型。
在大型強子對撞機的ATLAS、CMS和LHCb等實驗中，以前曾在單個粒子的碰撞中發現一到兩個J/ψ粒子，但在新的CMS分析之前，他們從未看到過同時產生三個J/ψ粒子。
訣竅嗎?分析了CMS探測器在LHC第二次執行時收集到的大量高能質子-質子碰撞，並尋找J/ψ粒子轉變為μ子對(較重的電子兄弟)的過程。
從這一分析中，CMS團隊確定了5個單質子-質子碰撞事件的例項，其中3個J/ψ粒子同時產生。這個結果的統計意義超過了5個標準偏差——在粒子物理學中，這個閾值被用來宣稱對粒子或粒子過程的觀察。
這種3 - j /ψ事件是非常罕見的。1 - j /ψ事件和2 - j /ψ事件的機率分別是前者的370萬倍和1800倍。CMS物理學家Stefanos Leontsinis說:“但它們很值得研究。LHC將來應該能夠收集到的3 - j /ψ事件的更大樣本，應該會讓我們提高對小尺度質子內部結構的理解。”
