ATLAS și CMS se combină pentru a evalua cuarcul de top

Printre particulele fundamentale cunoscute din univers, quarcul de top deține titlul de greutate grea, deoarece are o masă de 184 de ori mai mare decât masa unui proton. Măsurați-i valoarea exactă – împreună cu valoarea lui bosonul Higgs – Oferă informații importante despre fundamentele teoretice ale Forma standard Fizica particulelor. De asemenea, permite cercetătorilor să îmbunătățească acuratețea calculelor teoretice cu care pot fi comparate datele experimentale, permițându-le mai bine să caute noi fenomene fizice.

pentru prima dată, atlas Și Sistem de management al conținutului Eforturile de colaborare s-au reunit pentru a măsura masa acestei particule fundamentale. Noul lor un rezultatprezentat în Al 16-lea Atelier Internațional de Fizică a Quarcilor de topia o medie ponderată a 15 măsurători individuale anterioare de la ATLAS și CMS pentru a oferi o nouă determinare precisă a masei cuarcului superior.

Cele 15 măsurători anterioare, șase de la ATLAS și nouă de la CMS (a se vedea figura 2), s-au bazat pe date de coliziune proton-proton eșantionate colectate de ATLAS și CMS în 2011 și 2012, în timpul primei rulări (Run 1) a proiectului. Ciocnitorul mare de hadroni (LHC).

Deși ATLAS și CMS au eșantioane de date independente, măsurătorile lor conțin unele surse comune de incertitudine (sistematică). Aceste surse pot include modelarea teoretică comună a producției și dezintegrarii cuarcilor de top, precum și procese de fundal care le simulează. Ar putea include, de asemenea, prezența unor coliziuni multiple, simultane, care afectează măsurătorile în ambele experimente în moduri similare și o înțelegere comună a structurii interne a protonilor care se ciocnesc.

Prin urmare, atunci când își combină măsurătorile, colaborările ATLAS și CMS trebuie să aibă grijă să nu țină cont de niciuna dintre aceste incertitudini comune. De exemplu, quarcul de top aproape întotdeauna decade la a W. Bozon Și quarcul inferior. În aceste descompunere, quarcul down produce un spray unic, sau „jet” de particule, numit b-jet. Determinarea energiei acestor jeturi se bazează pe simulări de formare a jetului comune ambelor experimente. Acest lucru duce la incertitudini sistematice comune în măsurătorile masei cuarcilor de top ATLAS și CMS care trebuie luate în considerare.

După un studiu detaliat al acestor incertitudini comune, cercetătorii ATLAS și CMS au combinat cele 15 măsurători anterioare pentru a obține cea mai precisă determinare a masei cuarcului superior până în prezent: 172,52 miliarde de electron volți (GeV) cu o incertitudine totală de 0,33 GeV (vezi: Figura 2). Cercetătorii au examinat, de asemenea, doar ansamblurile ATLAS și CMS pentru măsurătorile masei cuarcilor de top și au descoperit că acestea erau în concordanță cu ansamblul experimental combinat, dând mai multă încredere în noul rezultat.

Noul rezultat, bazat pe datele Run 1, este un bun exemplu de muncă atentă necesară pentru a înțelege datele LHC. Această activitate poate continua mulți ani după colectarea datelor. Cuarcul de top avea și masă măsurare Cu o rezoluție ridicată folosind datele din Run 2, numărul fără precedent de quarci de top produse în această serie oferă alte oportunități pentru ATLAS și CMS de a inova și de a îmbunătăți această măsurătoare importantă. Privind spre viitor, cea de-a treia ediție a colaborării va permite investigarea în continuare a acestei particule fascinante.

/Presă generală. Acest material de la organizația/autorii originali poate fi de natură cronologică și este editat pentru claritate, stil și lungime. Mirage.News nu adoptă poziții corporative sau părți, iar toate opiniile, pozițiile și concluziile exprimate aici sunt exclusiv ale autorului (autorilor). Vizualizați integral aici.