Одновременное образование четырех топ-кварков впервые наблюдали в ЦЕРН

На этой неделе коллаборация экспериментов на Большом адронном коллайдере ATLAS и CMS представила наблюдения очень редкого процесса: одновременное образование четырех топ-кварков.

Четыре топ-кварка наблюдались с использованием данных о столкновениях во время второго прогона Большого адронного коллайдера (БАК). Результаты обоих экспериментов соответствуют требуемой статистической значимости, чтобы считаться наблюдением.

ATLAS — один из четырех основных экспериментов на БАК в европейской организации ядерных исследований ЦЕРН, Женева. Эксперимент проводится на одноименном детекторе, предназначенном для исследования протон-протонных столкновений. CMS (Compact Muon Solenoid) — компактный мюонный соленоид — один из двух больших универсальных детекторов элементарных частиц на Большом адронном коллайдере (БАК) в ЦЕРН.

Топ-кварк — самая тяжелая частица в Стандартной модели, а, значит, частица с самыми сильными связями с бозоном Хиггса. Это делает его идеальным для изучения новой физики.

Существует множество способов получения топ-кварка. Чаще всего они наблюдаются в парах кварков и антикварков, а иногда и сами по себе. Согласно теории Стандартной модели, четыре топ-кварка, состоящие из двух пар топ-кварк-антикварк, могут появляться одновременно.

Однако ученые прогнозируют, что скорость образования будет в 70 тысяч раз ниже, чем у пар топ-кварк-антикварк. Поэтому физики считают появление четырех топ-кварков настоящим прорывом. Доказательства этого явления ранее фиксировали ATLAS в 2020 и 2021 годах и CMS в 2022 году. Однако до сегодняшнего дня наблюдений не было.

Отображение событий рождения четырех топ-кварков от ATLAS (слева) и CMS (справа). Изображение: ЦЕРН

Известно, что рождение четырех высших кварков встречается редко. Каждый из них распадается на W-бозон и нижний кварк. Затем W-бозон может распасться либо на заряженный лептон и нейтрино, либо на пару кварк-антикварк. А, значит, что сигнатура событий с четырьмя топ-кварками может сильно варьироваться. Это затрудняет поиск.

ATLAS и CMS использовали новые методы машинного обучения для создания алгоритмов, которые выбирают события-кандидаты с четырьмя высшими кварками. И ATLAS, и CMS искали сигнатуры событий, содержащие два или более лептона. Первое прямое наблюдение образования четырех топ-кварков — новый шаг в изучении этой частицы. Оба эксперимента продолжат работу во время третьего запуска на БАК.

Читать далее:

Найден способ снизить сахар в крови без уколов инсулина

Ученые считают, что форма Вселенной не такая, как все думают

Вертолет НАСА показал закат на Марсе. Он не похож на земной

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Японский лунный модуль подлетел к Луне и сфотографировал спутник вблизи
Космос
Дикие рыбы способны запоминать и узнавать дайверов, показал эксперимент
Наука
НАСА почти на 40% повысило риск падения на Землю астероида, способного уничтожить город
Космос
Биоинженеры создали из мидий и слизи антибактериальный клей
Наука
Телескоп с «глазом лобстера» обнаружил редкую двойную звездную систему
Космос
Solar Orbiter приблизится к Венере, чтобы подняться к полюсу Солнца
Космос
В Китае объединили солнечную энергетику с выращиванием морских огурцов
Новости
Какие навыки нужны системному аналитику
Технологии
Появление речи связали с эволюцией одного белка
Наука
Для запрещенной соцсети проложат крупнейший в мире подводный кабель
Новости
Илон Маск представил Grok 3 — ИИ нового поколения с мощным дата-центром
Новости
Эксперты проверили «чудо» со статуей Девы Марии: что показал ДНК-тест
Наука
Время может двигаться вперед и назад одновременно: что выяснили физики
Наука
Космологический принцип Вселенной поставили под сомнение
Космос
Ядерные часы могут появиться в России уже в 2030 году  
Наука
Эмоции животных теперь можно определить с помощью ИИ
Новости
Создан переключатель генов для клеточной терапии на основе пластыря
Наука
Ученые предположили, что разумная жизнь на Земле — закономерность, а не случайность
Наука
Ледяные шапки на Земле — редкая аномалия, заявляют учение
Наука
OpenAI обновила правила ChatGPT, чтобы сократить «цензуру» в спорных вопросах
Новости