Cientistas do CERN medem a massa do quark top com precisão sem precedentes

Os pesquisadores analisaram dados coletados pelo Compact Muon Solenoid (CMS) durante experimentos em

colisões de partículas no Grande Hádroncolisor. Os cientistas mediram os quarks top criados usando cinco variáveis ​​cinemáticas diferentes sensíveis à massa do quark top, em vez das três usadas em estudos anteriores. A inclusão de novas variáveis ​​aumentou a precisão das medidas. Os físicos estimaram a massa do quark top em 171,77 ± 0,38 GeV, um erro de cerca de 0,22%.

O CERN observa que para mediçõesuma calibração extremamente precisa dos dados do CMS e uma compreensão profunda das incertezas experimentais e teóricas restantes e suas interdependências eram necessárias. Os pesquisadores trabalharam em detalhes as incertezas associadas à precisão das medições das propriedades das partículas pelo detector CMS e com descrições teóricas da formação de quarks top.

Assinatura de dois quarks: 4 jatos de hádrons (cones amarelos), um múon (linha vermelha) e falta de energia de neutrinos (seta rosa). Imagem: CMS, CERN

Os pesquisadores observam que o conhecimento preciso da massaO quark top é essencial para a compreensão do nosso mundo em microescala. Chegar o mais próximo possível da massa desta partícula elementar mais pesada permite-nos testar a consistência interna do Modelo Padrão. Por exemplo, dadas as massas exatas do bóson W e do bóson de Higgs, o Modelo Padrão pode prever a massa do quark top, e a massa do bóson W pode ser determinada usando a massa do quark top e a massa do quark top. Bóson de Higgs.

Os cientistas dizem que compreender o grauA estabilidade do nosso Universo depende das massas exatas do bóson de Higgs e do quark top. As medições atuais mostram que o Universo está muito próximo de um estado metaestável. Mas se a massa do quark top for ligeiramente diferente, o Universo será menos estável a longo prazo e potencialmente acabará por desaparecer num evento semelhante ao Big Bang.

Os pesquisadores esperam alcançar uma precisão de medição ainda maior quando a nova abordagem for aplicada aos dados coletados durante os experimentos em 2017 e 2018.

Imagem da capa: CMS, CERN

Consulte Mais informação:

É caçado há séculos: o que sabemos sobre o planeta Vulcano ao lado do Sol

Astrônomos encontraram um planeta perto da Terra: tem uma órbita muito estranha

Cientistas da China provaram que as mudanças de placas modernas datam de 2,5 bilhões de anos