Cern ATLAS deneyinde, nadir görülen Higgs parçacığı bozunumunun kanıtlarını buldu.

Öne Çıkanlar

Higgs bozonunun 2012 yılında  keşfedilmesinden bu yana, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’ndaki (LHC) ATLAS ve CMS reaktörleriyle oldukça yoğun çalışan bilim adamları Higgs Bozonunun özelliklerini tam olarak anlayabilmek ve bu bozonu karakterize etmek çok çalıştılar.

Higgs bozonunun iki leptona (bir elektron veya zıt yüklü bir müon çifti) ve bir fotona bozunduğuna dair ilk kanıt buldu. “Dalitz bozunması” olarak bilinen bu bozunma, şimdiye kadar LHC’de görülen en nadir Higgs bozonu bozunmalarından biridir.

Bu analiz için ATLAS fizikçileri , sanal bir fotonun aracılık ettiği bir Higgs bozonu bozunmasını hedef aldılar. Tanıdık kararlı, kütlesiz fotonun aksine, bu sanal parçacık tipik olarak çok küçük (ancak sıfır olmayan) bir kütleye sahipti ve anında iki leptona bozundu

ATLAS fizikçileri, bir fotonlu çarpışma olaylarının yanı sıra birleşik kütlesi 30 GeV’den az olan iki lepton için tüm LHC Run 2 veri setini araştırdı. Bu bölgede, sanal fotonlar ile bozunmalar, aynı son durumu veren diğer süreçlere baskın olmalıydı.  ATLAS, bu bozunma kanalında Standart Modelden beklentinin 1.5 ± 0.5 katı olan bir Higgs bozonu sinyal oranı ölçtü. Gözlemlenen sinyalin arka plandaki bir dalgalanmadan kaynaklanma şansı 3.2 sigma’dır yani  1000’de 1’den az.

Yaklaşan High-Luminosity LHC programından beklenen büyük miktarda veriyle, nadir Higgs bozonu bozulmalarını incelemek yeni norm haline gelecek. Bu, fizikçilerin varoluşlarına ilişkin kanıtları rapor etmekten gözlemlerini teyit etmelerine ve Higgs bozonu özelliklerinin ayrıntılı çalışmalarını yürütmelerine kadar ilerlemelerine olanak tanıyacak – Standart Modelin daha da sıkı testlerine yol açacak.

ATLAS, nadir görülen Higgs bozonu "Dalitz" çürümesinin kanıtlarını buldu

Analiz sinyal bölgesindeki dilepton-artı-foton sisteminin değişmez kütlesi. 125.09 GeV, yani Higgs bozon kütlesi civarında görülen fazlalığı artırmak için,  her sinyal kategorisinin keşif potansiyeline (“anlamlılık”) göre ağırlık verildi.

Higgs bozonunun bir foton ve bir lepton çiftine bozunmasını gözlemlemek, fizikçilerin yük paritesi (CP) simetrisini incelemelerini mümkün kılacakt. CP simetrisi, parçacıkların antiparçacıklarıyla değiştirildiği, etkileşen parçacıkların ayna görüntüsünün orijinal etkileşimle tamamen aynı görünmesi gerektiğini söylemenin bir yoludur . Bu, kaon parçacıkları üzerinde çalışan fizikçilerin parçacık fiziği dünyasında durumun böyle olmadığını –büyük şaşkınlıkla- fark ettikleri 1964 yılına kadar doğal bir varsayımdı. O zamandan beri, fizikçiler CP simetrisinin ihlalinin elektrozayıf etkileşimin bir işareti olduğunu öğrendiler ve bunu Standart Modele dahil ettiler.

Ancak Higgs bozonu , ikisi yüklü olan üç parçacığa bozunurken, fizikçiler, bozunmaların tercih edilen bir yönü olup olmadığını inceleyebilecekler – araştırmacıların CP simetri ihlalinin kökenini anlamalarını ve hatta belki de yeni ipuçlarına yol açmalarını sağlayacak.

Yazının aslı Phys.org sitesine ait olup Astraphysic.com tarafından tercüme edilmiştir.

Kaynak https://phys.org/news/2021-02-atlas-evidence-rare-higgs-boson.html

Diğer Yazılar

Okuyucu Yorumları

Bir Cevap Yazın

Popüler İçerikler