Улучшенное измерение ATLAS массы W-бозона

Бозон W — фундаментальная частица. Это четвертая самая тяжелая частица в Стандартной модели, и ее масса основана на механизме Браута-Энглерта-Хиггса.

Масса бозона W — один из самых интригующих фундаментальных параметров Стандартной модели физики элементарных частиц, поскольку он позволяет проводить независимые от модели исследования новых физических эффектов.

ATLAS захватил образец W-бозона, когда LHC работал при энергии столкновения 7 ТэВ в 2011 году. В 2017 году ATLAS опубликовал свое первое измерение массы W-бозона. С погрешностью 19 МэВ масса W-бозона оказалась равной 80 370 МэВ.

В новом исследовании, за исключением самого последнего измерения эксперимента CDF на Тэватроне, бывшем ускорителе в Фермилабе, новое измерение ATLAS согласуется со всеми предыдущими измерениями массы и является гораздо более точным.

Измерение основано на повторном анализе выборки из 14 миллионов бозонов-кандидатов W, образованных в протон-протонных столкновениях на Большом адронном коллайдере (БАК), главном ускорителе частиц ЦЕРН.

В своем последнем исследовании ATLAS повторно проанализировала свою выборку бозонов W за 2011 год, чтобы повысить точность предыдущего измерения. Новая масса бозона W, 80360 МэВ с неопределенностью 16 МэВ, на 10 МэВ ниже и на 16% точнее, чем предыдущее открытие ATLAS. Результат соответствует стандартной модели.

Представитель Atlas Андреас Хукер Он сказалИ Чтобы достичь этого результата, ATLAS использовал передовую технологию подбора данных для определения массы, а также новые и улучшенные версии того, что известно как функции частичного распределения протонов. Эти функции описывают распределение импульса протона между составляющими его кварками и глюонами. Кроме того, ATLAS подтвердил теоретическое описание процесса образования W-бозона с использованием протонов и запусков протонов, назначенных Большому адронному коллайдеру».

«Поскольку в распаде частиц есть необнаруженные нейтрино, измерение массы W является одним из самых сложных точных измерений, выполняемых на адронных коллайдерах. Оно требует очень тщательной калибровки энергий и моментов измеряемых частиц, тщательной оценки и превосходного контроля неопределенностей моделирования. Эти предоставить обновленный результат ATLAS, тщательно проверенный и подтверждающий последовательность нашего теоретического понимания электрослабых взаимодействий».

Ссылка на журнал:

1. Совместная работа Атлас. Улучшено измерение массы бозона W с использованием 7 протон-протонных столкновений с детектором ATLAS..