CMS đo mặt cắt ngang để sản xuất cặp quark hàng đầu • Igor Ivanov • Tin khoa học về "Yếu tố" • Xác minh Mô hình Chuẩn, Trình phát hiện CMS

CMS đo sản xuất các cặp quark hàng đầu

Hình 1. Mặt cắt ngang để sản xuất các cặp quark đầu trong va chạm proton-phản proton (đường cong màu xanh – dự đoán lý thuyết, dấu hoa thị – Kết quả Tevatron) và va chạm proton tại LHC (-đường lý thuyết xanhnhân vật – Kết quả CMS ở các nguồn năng lượng khác nhau). Hình ảnh từ bài viết đang thảo luận

Khi một máy va chạm – bất kỳ ai, không chỉ LHC – đạt được các dòng năng lượng mới, trước đây không thể tiếp cận, các nhà vật lý trước hết là "khám phá lại Mô hình Chuẩn", nghĩa là, kiểm tra xem tất cả các quy trình hỗ trợ có được như dự đoán hay không. Trong những giờ đầu tiên và ngày hoạt động của máy va chạm trong phiên LHC Run 2, tất cả các hạt đã biết được tái khám phá, ngoại trừ boson Higgs. Tiếp theo trong danh sách các phép đo là các mặt cắt ngang để sản xuất các hạt nặng, và đặc biệt là mặt cắt ngang để sản xuất các cặp quark-antiquark hàng đầu.

Phải nói rằng mặt cắt ngang này tăng mạnh với năng lượng của proton. Lý do là các cặp chống hàng đầu được sinh ra trong vụ va chạm không phải của tất cả các proton, mà là các phần tử cá nhân (quark hoặc gluon) bên trong chúng. Phần lớn các parton là năng lượng thấp, do đó xác suất sinh ra các cặp quark nặng hàng đầu thường thấp.Nhưng khi năng lượng proton tăng lên, tỷ lệ các phần tử có khả năng tạo ra các quark top tăng lên đáng kể, do đó sự tăng trưởng của mặt cắt ngang.

Các nhà lý thuyết đã tính sự phụ thuộc này và dự đoán rằng khi di chuyển từ 8 TeV đến 13 TeV, mặt cắt ngang sẽ tăng khoảng 3 lần. Tính toán là khá mất thời gian; nó đã tính đến không chỉ các quá trình tán xạ đơn giản nhất mà còn cả các biểu đồ một và hai vòng, cũng như các hiệu ứng hồi sinh của một lớp sơ đồ nhất định. Các tính toán tương tự sau này sẽ được sử dụng cho các quy trình thú vị hơn, vì vậy các nhà thực nghiệm cần được thuyết phục ngay trong trường hợp cặp chống hàng đầu, mọi thứ phù hợp với các dự đoán.

Gần đây, một bài viết của Cộng tác CMS đã được xuất bản với kết quả của phép đo này trên 13 năng lượng TeV (Hình 1). Số liệu thống kê được phân tích tương ứng với độ sáng của 0,042 fb−1 (để so sánh: gần một trăm lần đã được tích lũy). Các quark hàng đầu phân rã thành W-boson và b-quark được xác định thông qua sự phân rã lepton của các hạt W. Do thực tế là phần đã tăng lên đáng kể, ngay cả với số liệu thống kê ít ỏi như vậy nó đã có thể đo lường nó khá đáng tin cậy và âm mưu một điểm trên đồ thị.Nó nằm trong giới hạn của các lỗi tương ứng với một đường cong lý thuyết.

Sự cộng tác của ATLAS vẫn còn giới hạn trong các kết quả sơ bộ được chuẩn bị cho các hội nghị, nhưng có khả năng nó sẽ sớm trình bày kết quả của nó. Tuy nhiên, các kết quả sơ bộ cho thấy mọi thứ đều ở đây.


Like this post? Please share to your friends:
Trả lời

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