相对论重离子碰撞中自旋-轨道角动量相互作用的证据

本文报道了大型强子对撞机（LHC）重离子碰撞中矢量介子（$K^{*0}$ 与 $\phi$）自旋排列的首个证据。利用 ALICE 探测器在 Pb-Pb 碰撞质心能量（$\sqrt{s_{\rm NN}}$）2.76 TeV 下于 midrapidity（$|y| <$ 0.5）测量自旋密度矩阵元 $\rho_{00}$。在低横动量（$p_{\rm T} <$ 2 GeV/$c$）下，发现 $K^{*0}$ 与 $\phi$ 的 $\rho_{00}$ 值低于 1/3（1/3 意味着无自旋排列），显著性水平分别为 3$\sigma$ 与 2$\sigma$。在 Pb-Pb 碰撞的 $K^0_S$ 介子（自旋 = 0）以及 $pp$ 碰撞的矢量介子中未观测到显著自旋排列。测得的自旋排列大得出乎意料，但在定性上与一些模型预期一致，这些模型将其归因于重离子碰撞中角动量存在下夸克极化，以及随后通过重组过程的强子化。