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
Экспериментальный лазер передал данные с зонда «Психея» на расстоянии 226 млн километров
Космос
Посмотрите на самое близкое фото обломка ракеты в космосе
Космос
Ученые нашли следы древних ритуалов майя на благословение
Наука
В Китае появились батареи со сверхбыстрой зарядкой для электрокаров: запас хода составляет 1000 км
Новости
Найдены скрытые «дорожки для мертвых»: их обнаружили с помощью лидара
Наука
Беспилотные грузовики Evocargo начинают работу во «Внуково» в рамках эксперимента
Новости
«Человеческие нейронные сети потребляют около 20 Вт, а искусственные — сотни ватт»
Технологии
Ученые считают, что недалеко от Земли есть «живая» планета
Новости
Китай готов к автономным летающим такси: когда будут первые полеты
Новости
Посмотрите на сотни черных «пауков», которые заполонили Марс весной
Космос
Где похоронен Платон: ученые наконец-то нашли ответ
Наука
Почему мужчины умирают в России на 10 лет раньше женщин: в Минздраве назвали причину
Новости
Крошечный и тонкий экран отслеживает активность мозга во время операции
Новости
Российские школьники создают автономную систему для борьбы с браконьерами
Новости
Телескоп НАСА наблюдал сверхновую, которая противоречит современным теориям
Космос
Данные передали со скоростью 25 Мбит/с на расстоянии в 226 000 000 км
Космос
Мертвая звезда осветила мощной вспышкой соседнюю галактику
Космос
Биологи представили альтернативную теорию происхождения строительных блоков жизни
Наука
Биоинженеры спроектировали клетки-киллеры для терапии рака мозга
Наука
Как Process Mining и Task Mining повышают эффективность и прибыльность бизнеса
Мнения