Τετάρτη, 17 Μαΐου 2017

CERN: Νέες μετρήσεις ακριβείας του μποζονίου Higgs στο «χρυσό κανάλι»



Σχήμα 1: Γεγονότα από τις μετρήσεις H→ZZ*→4l του πειράματος ATLAS από το σύνολο των δεδομένων 2015+2016. Το μποζόνιο Higgs αντιστοιχεί στην γαλάζια κορυφή στα 125 GeV.

Η ανακάλυψη του μποζονίου Higgs το 2012 από τα πειράματα ATLAS και CMS σηματοδότησε ένα ορόσημο στην ιστορία της σωματιδιακής φυσικής. Επιβεβαίωσε μια από τις προβλέψεις του Καθιερωμένου Προτύπου που διατυπώθηκε στις αρχές της δεκαετίας του 1960.
Με τον τεράστιο όγκο των πειραματικών δεδομένων από τις συγκρούσεις πρωτονίων – με την μεγαλύτερη ενέργεια των 13 TeV – που συλλέχτηκαν στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) το 2015 και 2016, το πείραμα ATLAS μπήκε σε μια νέα εποχή μετρήσεων σχετικά με τις ιδιότητες του μποζονίου Higgs. Τα νέα δεδομένα επέτρεψαν τον υπολογισμό ενεργών διατομών χρησιμοποιώντας την «χρυσή» διάσπαση H→ZZ*→4l.


Το κανάλι των τεσσάρων λεπτονίων, αν και σπάνιο (0,012% ο λόγος διακλάδωσης σε τελικές καταστάσεις με ηλεκτρόνια ή μιόνια), έχει την σαφέστερη και καθαρότερη υπογραφή από όλους τους δυνατούς τρόπους διάσπασης του μποζονίου Higgs. Aυτό οφείλεται στο γεγονός ότι αυτό το κανάλι διάσπασης εμφανίζει το μικρότερο υπόβαθρο άσχετων γεγονότων. Το σχήμα 1 δείχνει μια λεπτή κορυφή συντονισμού στα 125 GeV πάνω σε μια σχεδόν επίπεδη κατανομή υποβάθρου.
Σχήμα 2: Η μετρούμενη διαφορική ενεργός διατομή της εγκάρσια ορμής των τεσσάρων λεπτονίων συγκρινόμενη με θεωρητικές προβλέψεις. Η εγκάρσια ορμή είναι η ορμή στο επίπεδο που είναι κάθετο στη δέσμη.




Η εγκάρσια ορμή του μποζονίου Higgs μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση διαφορετικών μηχανισμών παραγωγής Higgs και πιθανών αποκλίσεων από τις αλληλεπιδράσεις του Καθιερωμένου Προτύπου.
Μελετώντας τον αριθμό των πιδάκων που παράγονται σ’ αυτά τα γεγονότα, καθώς επίσης και την εγκάρσια ορμή του κύριου πίδακα, το ATLAS μπορεί να ανιχνεύσει και να βοηθήσει στην βελτίωση των θεωρητικών μοντέλων παραγωγής μποζονίων Higgs διαμέσου της σύντηξης γλοιονίων. Οι μετρούμενες και οι προβλεπόμενες διαφορικές ενεργές διατομές συναρτήσει της πολλαπλότητας του πίδακα φαίνονται στο σχήμα 3.

Σχήμα 3: Διαφορική ενεργός διατομή ως προς την πολλαπλότητα του πίδακα που σχετίζεται με το μποζόνιο Higgs. Η μετρούμενη διατομή συγκρίνεται με θεωρητικές προβλέψεις του Καθιερωμένου Προτύπου.


Περισσότερα αποτελέσματα των μετρήσεων και πιο εξειδικευμένες λεπτομέρειες μπορείτε να βρείτε ΕΔΩ:atlas.cern. Πάντως, το γενικότερο συμπέρασμα είναι πως διαπιστώνεται, για άλλη μια φορά, καλή συμφωνία μεταξύ των πειραματικών δεδομένων και των προβλέψεων του Καθιερωμένου Προτύπου.

Πηγή: physicsgg.me


Δημοσίευση σχολίου

Άλλα θέματα

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...