CMS mierzył przekrój do produkcji par kwarków górnych • Igor Ivanov • Wiadomości naukowe na temat "Elementów" • Weryfikacja Modelu Standardowego, Detektor CMS

CMS mierzył produkcję najlepszych par kwarków

Ryc. 1. Przekrój poprzeczny do produkcji pary kwarków topowych w zderzeniach proton-antyproton (niebieska krzywa – przewidywania teorii, gwiazdka – wynik Tevatrona) oraz zderzenia protonów w LHC (zielona krzywa teoretyczna i postacie – wyniki CMS przy różnych energiach). Obraz z omawianego artykułu

Kiedy zderzacz – każdy, nie tylko LHC – dociera do nowych, wcześniej niedostępnych linii energetycznych, fizycy przede wszystkim "odkrywają na nowo Model Standardowy", to znaczy, czy wszystkie procesy wspierające są uzyskiwane zgodnie z przewidywaniami. W pierwszych godzinach i dniach operacji zderzacza w sesji LHC Run 2 odkryto wszystkie znane cząstki, z wyjątkiem bozonu Higgsa. Następnym na liście pomiarów są przekroje do produkcji ciężkich cząstek, aw szczególności przekrój poprzeczny do produkcji par kwark-antykwark.

Trzeba powiedzieć, że ten przekrój znacznie wzrasta wraz z energią protonów. Powodem jest to, że najlepsze anty-topowe pary rodzą się w kolizji nie ze wszystkich protonów, ale z poszczególnych partonów (kwarków lub gluonów) wewnątrz nich. Zdecydowana większość partonów ma niską energię, więc prawdopodobieństwo wytworzenia ciężkich par górnych kwarków jest zwykle niskie.Kiedy jednak wzrośnie energia protonu, proporcja cząstek zdolnych do generowania górnych kwarków dramatycznie wzrasta, stąd wzrost przekroju.

Teoretycy policzyli tę zależność i przewidywali, że przy przejściu z 8 TeV do 13 TeV przekrój powinien wzrosnąć około 3 razy. Obliczenia są dość pracochłonne; wziął pod uwagę nie tylko najprostsze procesy rozpraszania, ale także diagramy jedno- i dwupętlowe, a także efekty odbicia pewnej klasy diagramów. Podobne obliczenia zostaną później wykorzystane do bardziej interesujących procesów, więc eksperymentatorzy muszą teraz być przekonani, że w przypadku najwyższej pary anty-top wszystko pasuje do prognoz.

Niedawno opublikowano artykuł CMS Collaboration z wynikiem tego pomiaru na energii 13 TeV (ryc. 1). Analizowano statystyki, które odpowiadają jasności 0,042 funta−1 (dla porównania: zgromadzono już prawie sto razy więcej). Top kwarki, które rozpadły się w bozon W i kwark b zostały zidentyfikowane poprzez rozpady leptonów cząstek W. Ze względu na fakt, że sekcja znacznie się zwiększyła, nawet przy tak skąpych statystykach można było ją niezawodnie zmierzyć i wykreślić punkt na wykresie.To w granicach błędów odpowiada krzywej teoretycznej.

Współpraca ATLAS nadal ogranicza się do wstępnych wyników przygotowanych na konferencje, ale jest pewne, że wkrótce zaprezentuje swój wynik. Jednak już wstępne wyniki pokazują, że wszystko jest tutaj w porządku.


Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: