Проблемы Эволюции

Проблемы Эволюции

Рекламные ссылки

 

Топ-кварки рождаются и в протон-ядерных столкновениях

05-Oct-17 06:03

Большой адронный коллайдер умеет сталкивать не только протоны, но и ядра, а также проводить асимметричные протон-ядерные столкновения. Главная задача ядерной части научной программы коллайдера — изучить кварк-глюонную плазму и прочие коллективные эффекты, которые возникают именно в столкновении ядер. В этом направлении уже были получены многочисленные результаты, но практически все они касаются адронов с поперечными импульсами в области несколько ГэВ. В столкновениях ядер могут, конечно, происходить и очень жесткие процессы — ведь энергии столкновений протонов и ядерных соударений в расчете на нуклонную пару сопоставимы. Однако из-за того, что светимость ядерных столкновений на несколько порядков ниже светимости протонных, такие жесткие процессы происходят слишком редко, чтобы их отловить (просто сравните числа, приведенные на странице ядерных результатов).

Тем не менее один такой жесткий процесс — рождение топ-кварковой пары — детектор CMS всё же увидел (см. недавнюю публикацию arXiv:1709.07411). Для этого была обработана статистика 2016 года, когда коллайдер сталкивал протоны с ядрами свинца на энергии столкновении 8,16 ТэВ в расчете на нуклонную пару (см. новость о том сеансе работы). Искомый процесс был надежно зарегистрирован на уровне статистической значимости выше 6σ, и измеренное сечение вполне согласуется с теоретическими расчетами. Было бы очень интересно обнаружить в таких столкновениях и хиггсовский бозон, но для него, к сожалению, требуется гораздо большая статистика.

На конференции TOP2017 представлены новые результаты по физике топ-кварка

04-Oct-17 05:16

В каждом подразделе физики элементарных частиц существует своя ключевая конференция, к которой экспериментальные коллаборации готовят порцию новых результатов. С 17 по 22 сентября в португальском городе Брага прошла такая конференция по физике топ-кварка — TOP2017. На ней коллаборации ATLAS и CMS рассказали о целом ряде новых измерений разнообразных свойств топ-кварков, а также о поисках процессов за пределами Стандартной модели с участием этих тяжелых кварков (см. текущую ситуацию на странице Свойства топ-кварка: результаты). Ничего сенсационного обнаружено (пока?) не было, но сами по себе результаты еще больше улучшают наше понимание этих частиц и явлений с их участием. Доложенные на конференции результаты ATLAS описаны в популярной заметке On top of the top: ATLAS highlights from the TOP2017 workshop, а предварительные результаты CMS можно найти на странице коллаборации.

ATLAS и CMS уверенно видят основной распад бозона Хиггса

03-Oct-17 06:31

Хиггсовский бозон может распадаться на разные наборы частиц, и многие из этих распадов уже надежно обнаружены. Однако самый вероятный канал распада, на b-кварк-антикварковую пару, долгое время не удавалось заметить на фоне прямого, бесхиггсовского рождения этих кварков. Только в нынешнем году, на конференции EPS HEP, коллаборация ATLAS впервые сообщила о первых намеках на этот распад (см. новость LHC наконец-то видит основной распад бозона Хиггса). CMS тогда доложилась о другом, менее чувствительном поиске этого же распада, с гораздо более скромным результатом. Оба результата на тот момент были предварительными.

За прошедшие месяцы ситуация продвинулась вперед. Сначала ATLAS в августе представила этот анализ в виде полноценной статьи (arXiv:1708.03299), а затем уже и CMS провела такой же анализ и тоже обнаружила искомый распад (arXiv:1709.07497). Оба коллектива рапортуют об очень уверенном наблюдении сигнала; он отличается от фона на уровне статистической значимости 3,6σ и 3,8σ в ATLAS и CMS соответственно. Измеренная интенсивность этого процесса совпадает с предсказаниями Стандартной модели в пределах погрешностей (впрочем, они пока составляют примерно 20%).