Štyri top kvarky boli pozorované pomocou údajov z kolízií počas druhého behu Bolshoi
ATLAS je jedným zo štyroch hlavnýchexperimenty na LHC v Európskej organizácii pre jadrový výskum CERN, Ženeva. Experiment sa uskutočňuje na detektore s rovnakým názvom, ktorý je určený na štúdium zrážok protónov a protónov. CMS (Compact Muon Solenoid) je jedným z dvoch veľkých univerzálnych detektorov častíc vo veľkom hadrónovom urýchľovači (LHC) v CERN.
Top kvark je najťažšia častica v štandardnom modeli, a teda častica s najsilnejším spojením s Higgsovým bozónom. Vďaka tomu je ideálny na učenie sa novej fyziky.
Existuje mnoho spôsobov, ako získaťtop kvark. Najčastejšie sú pozorované v pároch kvarkov a antikvarkov a niekedy aj samostatne. Podľa teórie štandardného modelu sa štyri top kvarky skladajúce sa z dvoch párov top-kvark-antikvark môžu objaviť súčasne.
Vedci však predpovedajú, že rýchlosťformácia bude 70-tisíckrát nižšia ako u párov top-kvark-antikvark. Fyzici preto považujú výskyt štyroch top kvarkov za skutočný prelom. Dôkazy o tomto jave už predtým zaznamenal ATLAS v 2020 a 2021 a CMS v 2022 . K dnešnému dňu však neboli zaznamenané žiadne pozorovania.
Zobrazenie štyroch udalostí produkcie top kvarku z ATLAS (vľavo) a CMS (vpravo). Obrázok: CERN
Je známe, že zrod štyroch top kvarkovje zriedkavé. Každý z nich sa rozpadne na W bozón a down kvark. W bozón sa potom môže rozpadnúť buď na nabitý leptón a neutríno, alebo na pár kvark-antikvark. To znamená, že podpis udalostí so štyrmi top kvarkami sa môže značne líšiť. To sťažuje vyhľadávanie.
ATLAS a CMS použili nové metódystrojové učenie na vytváranie algoritmov, ktoré vyberajú kandidátske udalosti so štyrmi top kvarkami. ATLAS aj CMS hľadali podpisy udalostí obsahujúcich dva alebo viac leptónov. Prvé priame pozorovanie vzniku štyroch top kvarkov je novým krokom v štúdiu tejto častice. Oba experimenty budú pokračovať v prevádzke aj počas tretieho štartu na LHC.
Čítaj viac:
Našiel spôsob, ako znížiť hladinu cukru v krvi bez inzulínových injekcií
Vedci sa domnievajú, že tvar vesmíru nie je taký, ako si každý myslí
Vrtuľník NASA ukázal západ slnka na Marse. Nevyzerá ako zem.