HİGGS BOZONU ZİRVEYE TIRMANIYOR
(Brout-Englert-Higgs Alanının sanatsal görüntüsü (Resim: Daniel Dominguez / CERN))
Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC) 'deki ATLAS ve CMS deneylerinden elde edilen yeni sonuçlar, Higgs bozonunun en ağır bilinen temel parçacık olan top kuark ile ne kadar güçlü etkileştiğini ortaya koymaktadır.
Higgs boson sadece büyük parçacıklar ile etkileşir, fakat ilk olarak iki kütlesiz fotona bozunduğu gözlemlenmiştir. Kuantum mekaniği, Higgs bozonunun çok kısa bir süre için de top kuark ve antitop -kuarka doğru dalgalanmasına izin verir, bu durumda parçacıkların bir birini yok ederek foton çiftine dönmesine neden olur. Bu işlemin meydana gelme olasılığı, Higgs boson ve top kuarkları arasındaki etkileşimin (bağlanma olarak bilinir) direncine göre değişir. Yapılan ölçümler araştırmacıların Higgs-top eşleşmesinin değerine ulaşmalarını sağlar. Daha doğrudan ifadesi, Higgs bozonunun eşleşmesi antitop kuark çifti emisyonudur.
(CMS'de bir Higgs bozonu ile birlikte bir top kuark ve antitop-kuark çiftinin üretimi için bir olay adayı. Higgs bir tau + leptona dönüşür, bu da hadronlara ve bir elektrona dönüşen tau- ya dönüşür. Bozunma ürün sembolleri mavi renktedir. En iyi kuark, isimleri mor olarak verilen üç jetin (daha hafif parçacıkların spreyleri) bozunur. Bunlardan biri bir b-kuark tarafından başlatıldı. Antitop-kark, isimleri kırmızılı olarak görünen bir muon ve b-jete dönüşür. (Resim: CMS / CERN))
Bologna'daki LHCP konferansında sunulan sonuçlar, sözde "ttH üretim" sürecinin gözlemini açıklıyor. CMS işbirliğinden elde edilen sonuçlar, ilk kez beş standart sapmayı (altın standart olarak kabul edilir) aşan bir öneme sahiptir. Devam eden LHC çalışmasından daha fazla veri eklenmesiyle ATLAS işbirliği büyük bir öneme sahip olan yeni sonuçlar sunmuştur. İki deneyin bulguları birbiriyle ve Standart Model ile uyumludur.
TtH üretim sürecinin ölçülmesi zorludur, çünkü nadirdir: Higgs bozonlarının sadece% 1'i iki top kuark ile birlikte üretilir ve buna ek olarak Higgs ve top kuarklar birçok karmaşık yol veya modda diğer parçacıklara dönüşür. 7, 8 ve 13 TeV enerjilerinde toplanan proton-proton çarpışmalarından elde edilen verileri kullanarak, ATLAS ve CMS takımları, her biri farklı Higgs-bozunma modlarını hedefleyen ttH üretimi için birkaç bağımsız arama gerçekleştirdi (W bozonlarına, Z bozonlarına, fotonlara, τ leptonlara ve bottom-kuark jetlerine). Deneysel olarak zorlayıcı ttH sinyaline olan duyarlılığı en üst düzeye çıkarmak için, tüm deney sonuçları incelenmiştir.
CERN Araştırma ve Bilgisayar Direktörü Eckhard Elsen, "LHC'nin mükemmel performansı ve bu karmaşık analize hâkim olmanın geliştirilmiş deneysel araçları bu güzel sonuca yol açtı." Ayrıca High Luminosity LHC için umut vaat eden fizik sonuçları planlarımızın doğru yolda olduğunu gösteriyor.