Tìm kiếm photon thiên vị trong máy dò ATLAS không tiết lộ bất cứ điều gì bất thường • Igor Ivanov • Tin tức khoa học về “Yếu tố” • Máy dò ATLAS, Tìm kiếm Vật lý Mới, Kiểm tra Mô hình Chuẩn

Tìm kiếm photon di dời trong máy dò ATLAS tiết lộ không có gì bất thường

Hình 1. Sơ đồ quan điểm của tín hiệu mà các photon di dời có thể tạo ra trong detector (xem chi tiết trong văn bản)

Trong khi máy va chạm đang chuẩn bị cho một giai đoạn công việc mới, các nhóm thử nghiệm tiếp tục phân tích dữ liệu đã tích luỹ trước đó và đặc biệt, họ đang tìm kiếm ít nhất một số hiệu ứng bất thường không phù hợp với Mô hình Chuẩn. Trong bài báo “Tìm kiếm photon không trỏ và trì hoãn” xuất hiện vào ngày khác, trạng thái cuối cùng của động lượng ngang trong 8 TeV trang va chạm tại LHC bằng máy dò ATLAS Sự hợp tác của ATLAS trình bày kết quả tìm kiếm một loại sự kiện bất thường khác – va chạm với việc sản xuất photon di dời. Câu chuyện của nghiên cứu này cũng xuất hiện trên trang web tin tức của ATLAS.

Kiểu sự kiện này được minh họa trong hình. 1. Nếu trong một va chạm cứng của proton nhiều hạt mới được sinh ra, sau đó chúng bay ra, như một quy luật, gần như từ một điểm (đỉnh chính). Với các hạt tích điện, máy dò có thể đo trực tiếp đường ray và kiểm tra xem chúng đến từ đâu. Đối với các hạt trung tính, ví dụ, đối với các photon năng lượng cao, hướng đến cũng có thể được phục hồi, mặc dù với độ chính xác kém hơn. Điều này được thực hiện theo hình dạng của vòi sen điện từ, xảy ra trong nhiệt lượng điện từ của máy dò khi một photon chạm vào. Hướng này hầu như luôn luôn chỉ vào đỉnh chính.

Một số mô hình Vật lý mới, và đặc biệt là các biến thể của các mô hình siêu đối xứng, dự đoán rằng các hạt nặng, trung tính, siêu bền mới có thể được tạo ra trong va chạm, phân rã thành photon. Nếu một hạt như vậy tồn tại trong nano giây, thì nó sẽ có thời gian để bay khoảng cách của thứ tự của một mét và chỉ sau đó tan rã và phát ra một photon. Và photon này sẽ xuất hiện với máy dò. dời đi. Hướng đến của nó – nếu nó tiếp tục cho đến khi nó giao cắt với trục va chạm – sẽ không rơi vào đỉnh chính, nhưng sẽ được tách ra khỏi nó ở khoảng cách Δz. Ngoài ra, thời gian xâm nhập của nó sẽ khác với photon trực tiếp – đường đi của hạt giả thuyết mới trước khi phân rã, cộng với đường đi của photon trong tổng dài hơn đường dẫn trực tiếp tới detector (đây là quy tắc của trường "tổng của chân dài hơn cạnh huyền của tam giác").

Hình 2 Sự phân bố số lượng các sự kiện với photon bù trừ bởi sự dịch chuyển hướng Δz (bên trái) và theo thời gian trễ (bên phải). Trong hình bên phải biểu đồ rải rác cho thấy cách phân phối này trông như thế nào nếu các hạt mới thực sự được sinh ra. Ảnh từ atlas-physics-updates.web.cern.ch

Sự cộng tác của ATLAS đã nghiên cứu kỹ lưỡng xem không có sự kiện như vậy với các photon như vậy trong mảng rộng lớn – hoặc di dời dọc theo tọa độ ít nhất 15 mm hoặc trì hoãn hơn 0,4 ns (cả hai số được xác định bởi khả năng phân giải của nhiệt lượng). Có rất ít sự kiện như vậy, nhưng chúng đã được tìm thấy. Trong hình. 2 cho thấy sự phân bố số lượng các sự kiện bằng Δz và thời gian trễ cho máy dò. Tuy nhiên, so sánh với mô phỏng cho thấy rằng tất cả chúng đều khá phù hợp với các quy trình nền thông thường. Nền chính trong tìm kiếm này là các sự kiện với các photon hoặc electron bình thường, để lại một phản ứng kỳ lạ trong nhiệt lượng kế mà hướng đến được tái tạo lại rất khác với hướng thực sự.

Vì vậy, một tìm kiếm bất thường như vậy không tiết lộ bất kỳ sự khác biệt nào từ Mô hình Chuẩn.


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: :???: :?: :!: