Físicos reanalisaram uma amostra de bósons W registrada em 2011 pelo detector ATLAS instalado
Em 2017, a equipe experimental ATLASapresentou a primeira medição da massa do bóson W, com base em uma amostra de bósons W detectados pelo ATLAS em 2011. A massa do bóson W acabou sendo 80.370 MeV com um erro de 19 MeV.
Para melhorar a precisão do resultado, os físicosdados reanalisados em 14 milhões de eventos candidatos a bósons W. Eles usaram técnicas avançadas de ajuste de dados para determinar a massa, bem como funções refinadas de distribuição de prótons parton. Eles descrevem a distribuição do momento de um próton entre seus quarks e glúons constituintes. Além disso, o ATLAS testou a descrição teórica do processo de produção do W-bóson usando ciclos próton-próton especiais do LHC.
O bóson W eletricamente carregado e eletricamenteos bósons Z neutros são os portadores da interação fraca. Este é um dos tipos fundamentais de interação que é responsável pelo decaimento radioativo dos núcleos atômicos e inicia a reação de fusão nuclear que alimenta as estrelas. Essas partículas foram descobertas no CERN em 1983 e ajudaram a validar a teoria da força eletrofraca, que unifica a força eletromagnética e a força fraca.
No Modelo Padrão da física de partículasA massa do bóson W está intimamente relacionada à força das interações eletrofracas e às massas das partículas fundamentais mais pesadas, incluindo o bóson Z, o quark top e o bóson de Higgs. Nesta teoria, a partícula deveria pesar 80.354 MeV com um erro de 7 MeV.
Qualquer desvio da massa medida da previsãoO Modelo Padrão será um indicador de novos fenômenos físicos, novas partículas ou interações. Portanto, a medição precisa da massa é extremamente importante para experimentos.
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Imagem da capa: experimento ATLAS