Vier top-quarks werden waargenomen met behulp van gegevens van botsingen tijdens de tweede run van de Bolshoi
ATLAS is een van de vier belangrijksteexperimenten bij de LHC van de Europese Organisatie voor Nucleair Onderzoek CERN, Genève. Het experiment wordt uitgevoerd op een detector met dezelfde naam, ontworpen om proton-protonbotsingen te bestuderen. CMS (Compact Muon Solenoid) is een van de twee grote universele deeltjesdetectoren bij de Large Hadron Collider (LHC) op CERN.
De top-quark is het zwaarste deeltje in het Standaardmodel en daarmee het deeltje met de sterkste verbindingen met het Higgsdeeltje. Dit maakt het ideaal voor het leren van nieuwe natuurkunde.
Er zijn veel manieren om dit te verkrijgentop kwark. Meestal worden ze waargenomen in paren quarks en antiquarks, en soms alleen. Volgens de theorie van het Standaardmodel kunnen vier top-quarks, bestaande uit twee top-quark-antiquark-paren, gelijktijdig verschijnen.
Wetenschappers voorspellen echter dat de snelheidDe formatie zal 70.000 keer lager zijn dan die van top-quark-antiquark-paren. Daarom beschouwen natuurkundigen de verschijning van vier top-quarks als een echte doorbraak. Bewijs van dit fenomeen werd eerder vastgelegd door ATLAS in 2020 en 2021 en CMS in 2022. Tot nu toe zijn er echter geen waarnemingen gedaan.
Weergave van vier top-quarkproductie-evenementen van ATLAS (links) en CMS (rechts). Afbeelding: CERN
Het is bekend dat er vier top-quarks zijn geborenis zeldzaam. Elk van hen vervalt in een W-boson en een down-quark. Het W-boson kan dan vervallen in een geladen lepton en een neutrino, of in een quark-antiquark-paar. Dit betekent dat de signatuur van gebeurtenissen met vier top-quarks sterk kan variëren. Dit maakt het zoeken lastig.
ATLAS en CMS gebruikten nieuwe methodenmachine learning om algoritmen te creëren die kandidaat-gebeurtenissen selecteren met vier top-quarks. Zowel ATLAS als CMS zochten naar handtekeningen van gebeurtenissen die twee of meer leptonen bevatten. De eerste directe waarneming van de vorming van vier top-quarks is een nieuwe stap in de studie van dit deeltje. Beide experimenten zullen blijven functioneren tijdens de derde lancering op de LHC.
Lees verder:
Een manier gevonden om de bloedsuikerspiegel te verlagen zonder insuline-injecties
Wetenschappers geloven dat de vorm van het universum niet is wat iedereen denkt
NASA-helikopter toonde zonsondergang op Mars. Het lijkt niet op aarde.