Böyük Adron Kollayderində (LHC) protonlar arasındakı toqquşmalarda, alt və cazibədar kvarklar da daxil olmaqla, digər ağır kvarklarla birlikdə üst kvark cütləri – məlum olan ən ağır elementar hissəciklər tez-tez əmələ gəlir. Bu toqquşma hadisələri fiziklərə güclü qüvvəni təsvir edən nəzəriyyə olan kvant xromodinamikası (QCD) haqqında dəyərli fikirlər verə bilər. Bu proseslərin istehsal dərəcələrinin (və ya “keçidlərin”) dəqiq müəyyən edilməsi tədqiqatçılara onları daha nadir hadisələrdən daha effektiv şəkildə ayırmağa imkan verir.

Son iki araşdırmada ATLAS əməkdaşlığı alt kvarklar və ya cazibədar kvarklarla birlikdə üst-kvark cütlərinin nə qədər tez-tez əmələ gəldiyini ölçmək və bu proseslərin təfərrüatlı dinamikasını araşdırmaq üçün LHC Run 2-dən (2015-2018) proton-proton toqquşması məlumatlarını təhlil etdi.

İlk ATLAS tədqiqatı alt kvarklar (b-jetlər) tərəfindən istehsal olunan hissəciklərin “reaktivləri” ilə birlikdə üst-kvark cütlərinin nə qədər tez-tez yaradıldığına diqqət yetirdi. Bu b-jetləri yüksək dəqiqliklə müəyyən etmək (və ya “etiket” etmək) üçün tədqiqatçılar ləzzət etiketləmə alqoritmləri adlanan vasitələrdən istifadə edirdilər, hansılar ki, ATLAS detektoru hissəciklərinin çürümədən əvvəl nə qədər keçdiyi kimi xüsusi nümunələri axtarır.

Əks yüklü elektron-myon cütləri və ən azı üç və ya dörd b-jet ilə hadisələri təhlil edərək, ATLAS fizikləri bu hadisə kateqoriyalarında bu üst-kvark-cüt prosesinin ümumi kəsişmələrinin bu günə qədər ən dəqiq ölçmələrini apardılar. Bu ölçmələr, xüsusilə b-reaktivlərinin sayının daha çox olduğu hadisələrdə, cari nəzəri proqnozların dəqiqliyini üstələyir. Bu prosesin modelləşdirilməsinin düzgünlüyünü qiymətləndirmək üçün nəticələr çoxsaylı nəzəri proqnozlarla müqayisə edilmişdir.

Tədqiqatçılar həmçinin üst-kvark cütünün istehsalının simulyasiyalarının məlumatlara nə dərəcədə uyğun olduğunu yoxlamaq üçün b-reaktivlərin momentası və ümumi reaktiv enerji kimi hərəkətli (və ya “kinematik”) xüsusiyyətləri də araşdırdılar. Onların tapıntıları nəzəri modellərin əlavə b-jet istehsalının mürəkkəbliklərini daha yaxşı ələ keçirmək üçün təkmilləşdirməyə ehtiyacı olduğu sahələrə işarə edir .

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=8188791252&adk=2329133447&adf=1857921027&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1729105291&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2024-10-decoding-quarks-precision-large-hadron.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTUuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTI5LjAuNjY2OC4xMDEiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEyOS4wLjY2NjguMTAxIl0sWyJOb3Q9QT9CcmFuZCIsIjguMC4wLjAiXSxbIkNocm9taXVtIiwiMTI5LjAuNjY2OC4xMDEiXV0sMF0.&dt=1729105154536&bpp=2&bdt=927&idt=85&shv=r20241014&mjsv=m202410150101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D534c8786bf75d2ee%3AT%3D1729101614%3ART%3D1729105150%3AS%3DALNI_MbTHKZxl7gLOzTILa8TX13EitEOIw&gpic=UID%3D00000f0bc87df992%3AT%3D1729101614%3ART%3D1729105150%3AS%3DALNI_MaecMbMcxPwV-J3CvP8YQRtr_yFWw&eo_id_str=ID%3D225932ab59df61d0%3AT%3D1729101614%3ART%3D1729105150%3AS%3DAA-AfjYAtaJRoyFre-9Jvpoxw817&prev_fmts=0x0%2C1381x663&nras=2&correlator=1412265430416&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.375&dmc=8&adx=326&ady=2150&biw=1381&bih=663&scr_x=0&scr_y=0&eid=44759875%2C44759926%2C44759837%2C44795921%2C95332587%2C95333409%2C95344190%2C31088101&oid=2&pvsid=364181282766883&tmod=520045854&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fsort%2Fdate%2Fall%2Fpage2.html&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C0%2C0%2C1396%2C663&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=0&td=1&tdf=0&psd=W251bGwsW251bGwsbnVsbCxudWxsLCJkZXByZWNhdGVkX2thbm9uIl0sbnVsbCwxXQ..&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=M

Bu yaxınlarda Top Kvark Fizikası üzrə 17-ci Beynəlxalq Seminarda təqdim edilən ikinci ATLAS tədqiqatı cazibədar kvarklardan (c-jetlər) qaynaqlanan reaktivlərlə birlikdə top-kvark cütlərinin nə qədər tez-tez istehsal olunduğunun ilk xüsusi ATLAS ölçülməsini təmin etməklə yeni zəmin yaratdı .

ATLAS fizikləri c-jetləri b-jetlərdən və digər reaktivlərdən fərqləndirmək üçün bu tədqiqat üçün xüsusi olaraq hazırlanmış xüsusi ləzzət etiketləmə alqoritmindən istifadə edərək bir və ya iki lepton (elektron və müon) ilə hadisələri təhlil etdilər. Bu alqoritm vacib idi, çünki c-jetləri b-reaktivlərdən daha çətin müəyyən etmək daha çətindir, çünki onların ömrü daha qısadır və ATLAS detektorunda daha az fərqli imzalar yaradır.

Tədqiqat müəyyən etdi ki, əksər nəzəri modellər c-jetlərin istehsal sürətlərini ümumiyyətlə az proqnozlaşdırsalar da, məlumatlarla ağlabatan razılıq verirlər. İlk dəfə üst-kvark-cüt hadisələrdə tək və çoxlu cazibə-kvark istehsalı üçün kəsişmələri ayrıca müəyyən edən bu nəticələr gələcək ölçmələri təkmilləşdirmək üçün bu proseslərin təkmilləşdirilmiş simulyasiyalarına ehtiyac olduğunu vurğulayır.

Birlikdə götürdükdə, bu tədqiqatlar QCD çərçivəsində üst kvarkın alt və cazibədar kvarklarla əlaqəsini dərk edir . Bundan əlavə, onlar məlum fizikanın sərhədlərini aşmağa imkan verən üst kvarkların (məsələn, dörd üst kvarkın eyni vaxtda istehsalı kimi) iştirak etdiyi daha nadir proseslərin yeni kəşflərinə yol açır.

Hər iki tədqiqat arXiv preprint serverində dərc olunur .

Ətraflı məlumat: ATLAS Əməkdaşlığı, ATLAS detektoru ilə s√=13 TeV-də proton-proton toqquşmalarında eμ son vəziyyətdə əlavə b-reaktivləri ilə birlikdə tt¯ istehsalının ölçülməsi, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2407.13473

ATLAS Əməkdaşlıq, ATLAS detektoru ilə s√=13 TeV-də proton-proton toqquşmalarında cazibədar kvarklarla birlikdə top-kvark cütlərinin istehsalının ölçülməsi, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2409.11305

Jurnal məlumatı: arXiv 

CERN tərəfindən təmin edilmişdir