CERN ocenil doktorandskou práci Kataríny Křížkové Gajdošové

Katarína Křížková Gajdošová

Katarína Křížková Gajdošová z katedry fyziky Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze (FJFI), která se podílí také na projektu Centra pokročilých aplikovaných přírodních věd (CAAS), získala cenu Best Thesis Award experimentu ALICE.

Laureáty ocenění vybírá sedmičlenná mezinárodní porota vědců a vědkyň, kteří se v Evropském centru částicové a jaderné fyziky CERN u Ženevy ve Švýcarsku podílejí na výzkumu v rámci experimentu ALICE (A Large Ion Collider Experiment – velký experiment na srážeči iontů). Ten představuje jeden z největších experimentů na světě zabývajících se výzkumem fyziky mikrosvěta. Zkoumá kvark-gluonové plazma, které se vytvořilo krátce po velkém třesku a z kterého postupně vznikl celý vesmír. Celkem se na projektu podílí přes tisíc fyziků, techniků a inženýrů spolu s více než dvěma stovkami doktorandů ze 105 institucí ze 30 zemí světa.

předání ocenění

V roce 2019 bylo na experimentu ALICE vypracováno 70 doktorských prací a porota pod vedením prof. Yvese Schutze ze Subatech ve francouzském Nantes vybrala k ocenění tři práce. Základním kritériem byl kromě kvality samotného odborného textu samotný přínos studenta a impakt dosažených výsledků.

Katarína Křížková Gajdošová si cenu za svou doktorskou práci o nečekaných projevech kolektivního chování v malých systémech (Investigations of collectivity in small and large collision systems at the LHC with ALICE) převzala od mluvčího experimentu ALICE prof. Federica Antinoriho z IFNF v italském Padově  během konference ALICE Physics Week, která probíhala v červenci na FJFI.

„Donedávna jsme se domnívali, že kolektivní projevy při produkci částic jsou přítomné jen u srážek těžkých jader. Průkopnická práce Kataríny Křížkové Gajdošové při studiu malých systémů tuto představu radikálně změnila,” uvedl doc. Jaroslav Bielčík, který vede skupinu částicové fyziky na FJFI.

Katarína se v rámci projektu CAAS (OP VVV pod číslem CZ.02.1.01/0.0/0.0/16-019/0000778) podílí na výzkumném programu Partphys – tedy částicové a jaderné fyzice. CAAS je spolufinancován Evropskou unií.

ALICE Physics Week probíhá na Fakultě jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT

Vědci podílející se na výzkumných projektech experimentu ALICE v mezinárodním vědeckém středisku CERN se setkají na týdenní konferenci ALICE Physics Week na Fakultě jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze (FJFI). Konference začíná v pondělí 22. července a přihlášeno je přes 150 vědců z celého světa.

„Je vždy skvělé, když se můžeme na několik dní setkat, abychom probrali dokončené i probíhající vědecké projekty a naplánovali ty další. Tentokrát navíc tuto konferenci pořádáme na domácí půdě a věřím, že kolegové ze zahraničí do Prahy přijíždějí rádi a že to naši spolupráci nadále posílí,“ říká Karel Šafařík z katedry fyziky FJFI a jeden z organizátorů konference.

Projekt ALICE (A Large Ion Collider Experiment – velký experiment na srážeči iontů) je jedním z největších experimentů na světě zabývajících se výzkumem fyziky mikrosvěta. Zkoumá quark-gluonové plazma, které se vytvořilo krátce po velkém třesku a z kterého postupně vznikl celý vesmír. Celkem se na projektu podílí přes tisíc fyziků, techniků a inženýrů spolu s více než dvěma stovkami doktorandů ze 105 institucí ze 30 zemí světa.

Jde o jeden ze čtyř hlavních experimentů na urychlovači LHC (Large Hadron Collider) v Evropském centru částicové a jaderné fyziky CERN u Ženevy ve Švýcarsku.

Konference ALICE Physics Week se uskutečnila také díky podpoře projektu Centrum pokročilých aplikovaných přírodních věd – CAAS (OP VVV pod číslem CZ.02.1.01/0.0/0.0/16-019/0000778). CAAS je spolufinancován Evropskou unií.

Nejdůležitější publikace 1. období (PARTPHYS)

Nejdůležitější odborné publikace vydané během prvního období (do 31. března 2019). Seznam všech publikací výzkumného programu PARTPHYS vydaných v rámci projektu CAAS najdete v předchozím příspěvku.

Formation of methane and (per)chlorates on Mars
Svatopluk Civiš, Antonín Knížek, Paul B. Rimmer, Martin Ferus, Petr Kubelík, Markéta Zukalová, Ladislav Kavan, Elias Chatzitheodoridis
CS Earth Space Chem. 201932221-232, Publication Date:December 17, 2018
Methane, perchlorates, chlorates, and methyl chlorides have all been detected on Mars. The origin of these species has never been adequately explained. In this paper, we irradiated mixtures of CO2, HCl, and a mineral catalyst—anatase, rutile, montmorillonite, and the Nakhla meteorite—with soft UV radiation for up to 3500 h and observed the formation of perchlorates, chlorates, methyl chlorides, and methane in a single experiment. Additionally, the methanogenesis for anatase was observed at −196 °C. Further, we propose that while methane is decomposed relatively quickly and therefore attains a steady-state concentration (0.41 ± 0.16 ppbv), the chlorinated compounds are much more stable and therefore would have accumulated throughout the Martian history. We estimate that this mechanism would be sufficient in the course of Martian history to accumulate perchlorate in the soil in 0.5 wt % in 5–50 cm depth, which is in accordance with the observed perchlorate content on Mars. This predicted perchlorate gradient may be observed with the Insight rover. Further, if microbes are present on Mars, they will likely inhabit depths below the perchlorate (i.e., 5–50 cm). This chemistry likely still continues on Mars to a certain extent, and any future exploration by rovers or planetary models should account for this process during their analyses.

Anisotropic flow in Xe-Xe collisions at root s(NN)=5.44 TeV
ALICE Collaboration
Physics Letters B, Volume 784, 10 September 2018, Pages 82-95
The first measurements of anisotropic flow coefficients for mid-rapidity charged particles in Xe–Xe collisions at sNN=5.44 TeV are presented. Comparing these measurements to those from Pb–Pb collisions at sNN=5.02 TeV, v2 is found to be suppressed for mid-central collisions at the same centrality, and enhanced for central collisions. The values of v3 are generally larger in Xe–Xe than in Pb–Pb at a given centrality. These observations are consistent with expectations from hydrodynamic predictions. When both v2 and v3 are divided by their corresponding eccentricities for a variety of initial state models, they generally scale with transverse density when comparing Xe–Xe and Pb–Pb, with some deviations observed in central Xe–Xe and Pb–Pb collisions. These results assist in placing strong constraints on both the initial state geometry and medium response for relativistic heavy-ion collisions.

Dva dny o ATLASu na půdě Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT

Pohled na zařízení experimentu ATLAS.

Zhruba 50 českých a slovenských vědců podílejících se na experimentu ATLAS v mezinárodním vědeckém středisku CERN se setká na dvoudenním pracovním setkání ATLAS CZ+SK 2019.  Uskuteční se v pondělí a úterý 24-25. června 2019 v Praze na půdě Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze (FJFI). Kromě prezentace dosažených výsledků a vzájemné výměny zkušeností bude jeho součástí i přednáška určená širší veřejnosti, v rámci které vědci ATLAS představí a zdůrazní roli a výsledky českých a slovenských badatelů. Přednáška pro veřejnost se uskuteční v pondělí od 8.30 hod.

„Projekt ATLAS je mimořádně rozsáhlý a probíhá zde několik stovek různých experimentů, na kterých se podílí tisíce vědců z celého světa. Mezi nimi je i několik desítek Čechů a Slováků, proto jsme se už před lety rozhodli uspořádat i takové regionální setkání, kde se můžeme setkat a navzájem sdílet výsledky a informace. Přestože totiž pracujeme všichni na ATLASu, mnoho příležitostí k osobnímu setkání nemáme, protože valná většina práce probíhá na našich domácích pracovištích, kde experimenty připravujeme a vyhodnocujeme,“ vysvětluje Zdeněk Hubáček z katedry fyziky FJFI a jeden z organizátorů setkání.

„Kromě dosažených výsledků současně probíráme i plány na další experimenty a možnosti vzájemné spolupráce. Kromě zkušených vědců se setkání účastní také studenti, což nám samozřejmě dělá radost, protože chceme, aby československá stopa v CERNu byla čím dál výraznější,“ říká Miroslav Myška taktéž z katedry fyziky FJFI, další z organizátorů.

Projekt ATLAS je jedním ze čtyř velkých projektů, které se provádějí na velkém hadronovém urychlovači (LHC – Large Hadron Collider) v CERNu (Evropská organizace pro jaderný výzkum). Jedním z nejznámějších výsledků, kterého zde vědci dosáhli, byl objev Higgsova bosonu z rozpadu na Z0 boson. Vědci ho hledali celých 45 let, uspěli v roce 2011 a dva roky poté byl tento objev oceněn Nobelovou cenou.

Dvoudenní pracovní workshop ATLAS CZ+SK 2019 podpořil projekt Centrum pokročilých aplikovaných přírodních věd – CAAS (CZ.02.1.01/0.0/0.0/16-019/0000778), který je spolufinancován Evropskou unií. Workshop  ATLAS CZ+SK 2019 je součástí programu Částicová fyzika – PARTPHYS, který se zabývá přímo studiem fyziky mikrosvěta na experimentech na největších světových hadronových urychlovačích LHC v CERN a RHIC v Brookhavenské národní laboratoři.

Odborné publikace (PARTPHYS)

Publikace vydané během prvního období (do 31. března 2019)

Performance of missing transverse momentum reconstruction with the ATLAS detector using proton–proton collisions at √s=13TeV odkaz
Measurement of the Z gamma ->nu nu gamma production cross section in pp collisions at root s=13 TeV with the ATLAS detector and limits on anomalous triple gauge-boson couplings odkaz
Measurement of the Z gamma ->nu nu gamma production cross section in pp collisions at root s=13 TeV with the ATLAS detector and limits on anomalous triple gauge-boson couplings odkaz
Search for lepton-flavor-violating decays of the Z boson into a r lepton and a light lepton with the ATLAS detector odkaz
Search for pair and single production of vectorlike quarks in final states with at least one Z boson decaying into a pair of electrons or muons in pp collision data collected with the ATLAS detector at root s=13 TeV odkaz
Search for charged Higgs bosons decaying into top and bottom quarks at root s=13TeV with the ATLAS detector odkaz
Search for chargino-neutralino production using recursive jigsaw reconstruction in final states with two or three charged leptons in proton-proton collisions at root s=13 TeV with the ATLAS detector odkaz
Observation of Centrality-Dependent Acoplanarity for Muon Pairs Produced via Two-Photon Scattering in Pb plus Pb Collisions at root s(NN)=5.02 TeV with the ATLAS Detector odkaz
Combination of the Searches for Pair-Produced Vectorlike Partners of the Third-Generation Quarks at root s=13 TeV with the ATLAS Detector odkaz
Comparison between simulated and observed LHC beam backgrounds in the ATLAS experiment at E-beam=4 TeV odkaz
Observation of H -> b(b)over-bar decays and V H production with the ATLAS detector odkaz
Combined measurement of differential and total cross sections in the H -> gamma gamma and the H -> ZZ* -> 4l decay channels at root s=13 TeV with the ATLAS detector odkaz
Searches for exclusive Higgs and Z boson decays into J/psi gamma, psi (2S) gamma, and Upsilon(nS) gamma at root s=13 TeV with the ATLAS detector odkaz
Constraints on off-shell Higgs boson production and the Higgs boson total width in ZZ -> 4l and ZZ -> 2l2v final states with the ATLAS detector odkaz
Search for electroweak production of supersymmetric particles in final states with two or three leptons at root s=13 Tev with the ATLAS detector odkaz
Search for resonant W Z production in the fully leptonic final state in proton-proton collisions at root s=13 TeV with the ATLAS detector odkaz
Measurement of the azimuthal anisotropy of charged particles produced in root s NN=5.02 TeV Pb+ Pb collisions with the ATLAS detector odkaz
Search for Higgs boson pair production in the..WW * channel using pp collision data recorded at v s=13 TeV with the ATLAS detector odkaz
Search for new phenomena in events with same-charge leptons and b-jets in pp collisions at >=13 TeV with the ATLAS detector odkaz
Measurement of jet fragmentation in 5.02 TeV proton-lead and proton-proton collisions with the ATLAS detector odkaz
Prompt and non-prompt J/psi elliptic flow in Pb plus Pb collisions at root S-NN=5.02 TeV with the ATLAS detector odkaz
Measurement of the Higgs boson mass in the H -> ZZ* -> 4l and H -> gamma gamma channels with root s=13 TeV pp collisions using the ATLAS detector odkaz
Observation of Higgs boson production in association with a top quark pair at the LHC with the ATLAS detector odkaz
Combination of searches for heavy resonances decaying into bosonic and leptonic final states using 36 fb(-1) of proton-proton collision data at root s=13 TeV with the ATLAS detector odkaz
Search for charged Higgs bosons decaying via H-+/- -> tau(+/-)nu(tau) in the tau plus jets and tau plus lepton final states with 36 fb(-1) of pp collision data recorded at root s=13 TeV with the ATLAS experiment odkaz
Prompt and non-prompt J/psi and psi(2S) suppression at high transverse momentum in 5.02 TeV Pb+Pb collisions with the ATLAS experiment odkaz
Search for Higgs bosons produced via vector-boson fusion and decaying into bottom quark pairs in root s=13 TeV pp collisions with the ATLAS detector odkaz
Neutral pion and eta meson production in p-Pb collisions at root S-NN=5.02 TeV odkaz
Neutral pion and eta meson production at midrapidity in Pb-Pb collisions at root S-NN=2.76 TeV odkaz
Measurement of D-0, D+, D*+ and D-s(+) production in Pb-Pb collisions at root s(NN)=5:02 TeV odkaz
Anisotropic flow of identified particles in Pb-Pb collisions at root s(NN)=5.02 TeV odkaz
Medium modification of the shape of small-radius jets in central Pb-Pb collisions at root s(NN)=2:76 TeV odkaz
Inclusive J/psi production in Xe-Xe collisions at root s(NN)=5.44 TeV odkaz
Azimuthally-differential pion femtoscopy relative to the third harmonic event plane in Pb-Pbcollisions at root(NN)-N-S=2.76TeV odkaz
Measurements of low-p(T) electrons from semileptonic heavy-flavour hadron decays at mid-rapidity in pp and Pb-Pb collisions at root s(NN)=2.A76 TeV odkaz
Anisotropic flow in Xe-Xe collisions at root s(NN)=5.44 TeV odkaz
Dielectron production in proton-proton collisions at root s=7 TeV odkaz
Lambda(+)(c) production in pp collisions at root s=7 TeV and in p-Pb collisions at root s(NN)=5.02 TeV odkaz
Transverse momentum spectra and nuclear modification factors of charged particles in pp, p-Pb and Pb-Pb collisions at the LHC odkaz
Improved measurement of the longitudinal spin transfer to Lambda and (Lambda)over-bar hyperons in polarized proton-proton collisions at root s=200 GeV odkaz
Transverse spin transfer to Lambda and (Lambda)over-bar hyperons in polarized proton-proton collisions at root s=200 GeV odkaz
Collision energy dependence of moments of net-kaon multiplicity distributions at RHIC odkaz
Beam energy dependence of rapidity-even dipolar flow in Au plus Au collisions odkaz
New constraints on oscillation parameters from v(e) appearance and v(mu) disappearance in the NOvA experiment odkaz
FTIR Laboratory Measurement of OI Spectra in the 0.77-1.25 μm Spectral Range: Rydberg States and Oscillator Strengths odkaz
Formation of methane and (per)chlorates on Mars odkaz
Resonances and Dissociative Electron Attachment in HNCO odkaz

 

Částicová a jaderná fyzika (PARTPHYS)

Koordinátor programu: doc. Mgr. Jaroslav Bielčík, MSc.

Skupina částicové fyziky staví na silných výzkumných aktivitách v oblasti částicové a jaderné fyziky, které jsou realizovány skupinami na FJFI a FS. Členové skupiny částicové fyziky jsou součástí špičkových experimentů zkoumajících strukturu jaderné hmoty (ATLAS, ALICE, STAR, CBM, D0) a antihmoty (AEgIS), jakožto i vývoje detektorů pro tyto experimenty, budoucích experimentů a teoretických studií zabývajících se strukturou a vlastnostmi hmoty. Fyzika ultrarelativistických srážek těžkých iontů a částic je vyučována v Centru pro fyziku ultrarelativistických jaderných srážek (http://physics.fjfi.cvut.cz/veda-a-vyzkum/centravyzkumu) a v dalších experimentálních a teoretických skupinách na FJFI (http://physics.fjfi.cvut.cz/).

Výzkumná práce PARTPHYS programu bude rozdělena do sedmi podprogramů:

A) Vlastnosti jetů a jejich modifikace v prostředí QGP
B) Produkce a interakce částic těžkých vůní
C) Fotojaderné interakce v ultraperiferálních srážkách
D) Fenomenologické modely efektů ve studené jaderné hmotě
E) Monte-Carlo modelování produkce částic v hadronových srážkách
F) Rydbergovy stavy atomů ve vysokoenergetickém plazmatu
G) Jazyk v komunikaci mezi vědou, uměním a veřejností