Fire topkvarker blev observeret ved hjælp af data fra kollisioner under det andet løb af Bolshoi
ATLAS er en af de fire vigtigsteeksperimenter ved LHC ved European Organisation for Nuclear Research CERN, Genève. Forsøget udføres på en detektor af samme navn, designet til at studere proton-proton-kollisioner. CMS (Compact Muon Solenoid) er en af to store universelle partikeldetektorer ved Large Hadron Collider (LHC) ved CERN.
Topkvarken er den tungeste partikel i Standardmodellen, og derfor den partikel med de stærkeste forbindelser til Higgs-bosonen. Dette gør den ideel til at lære ny fysik.
Der er mange måder at fåtop kvark. Oftest observeres de i par af kvarker og antikvarker, og nogle gange alene. Ifølge standardmodellens teori kan fire topkvarker, bestående af to top-quark-antiquark-par, optræde samtidigt.
Forskere forudser dog, at hastighedendannelsen vil være 70 tusind gange lavere end top-kvark-antikvark-par. Derfor betragter fysikere udseendet af fire topkvarker som et rigtigt gennembrud. Beviser for dette fænomen blev tidligere registreret af ATLAS i 2020 og 2021 og CMS i 2022 . Der har dog ikke været nogen observationer til dato.
Visning af fire topkvarkproduktionsbegivenheder fra ATLAS (venstre) og CMS (højre). Billede: CERN
Det er kendt, at fødslen af fire topkvarkerer sjælden. Hver af dem henfalder til en W-boson og en dunkvark. W-bosonen kan derefter henfalde til enten en ladet lepton og en neutrino eller et kvark-antikvark-par. Det betyder, at signaturen af begivenheder med fire topkvarker kan variere meget. Dette gør det svært at søge.
ATLAS og CMS brugte nye metodermaskinlæring for at skabe algoritmer, der udvælger kandidatbegivenheder med fire topkvarker. Både ATLAS og CMS ledte efter signaturer af hændelser, der indeholdt to eller flere leptoner. Den første direkte observation af dannelsen af fire topkvarker er et nyt skridt i studiet af denne partikel. Begge eksperimenter vil fortsætte med at fungere under den tredje lancering på LHC.
Læs mere:
Fandt en måde at sænke blodsukkeret uden insulininjektioner
Forskere mener, at universets form ikke er, hvad alle tror
NASA helikopter viste solnedgang på Mars. Det ligner ikke jorden.