LHCb detektorius nepatvirtina, kad egzistuoja daina, kuri anksčiau buvo nustatyta Tevatron • Igor Ivanov • Science News "Elements" • LHC, Hadron Properties, LHCb detektorius

LHCb detektorius nepatvirtina anksčiau Tevatron'e rastos dalelės egzistavimo

Pav. 1. Dalies X gimimo ir lūžio diagrama (4140). Vaizdo šaltinis

Kitą dieną elektroninių spaudinių archyve pasirodė LHCb bendradarbiavimo (arXiv: 1202.5087) straipsnis, kuriame aprašyti dalelių X (4140) – arba Y (4140) paieškos rezultatai, kaip kartais taip pat minima. Pirmieji šios dalelės egzistavimo patarimai prieš trejus metus pradėjo pasirodyti CDF detektoriaus, kuris dirbo amerikiečiuoliumi "Tevatron", duomenimis. Fizikai pastebėjo, kad kartais gimę J / Ψ ir φ poros kartais gimė koreliuojantis, žvelgdamas į B mezonią į tris mezonas – J / Ψ, φ ir K, tarsi pirmą kartą pasirodytų kokia nors nauja dalelė, o po kurio laiko jis suskaidytų apie J / Ψ ir φ (1 pav.). Praėjusiais metais, nustačius naujus duomenis ir statistinio pasitikėjimo pagerėjimą, jau buvo visiškas šios dalelių atradimas (2 pav.). Be to, CDF tada nustatė antrąją dalelę toje pačioje skilimo kanale, tačiau šio signalo statistinis patikimumas buvo mažesnis.

Dalies X (4140) gimimo ir skilimo procesas rodo, kad tai mezonas, bet su neįprastais savybėmis. Jame turėtų būti apsuptos kvarkinės-antiquarko poros, tačiau tokia didelė masė (maždaug 4143 MeV) turėtų lengvai suskaidyti į D-mezonas.Tačiau pasirodė, kad X (4140) gyvena daug ilgiau, o tai reiškia, kad kažkas savo struktūroje trukdo paprasčiausiai išnykti į D-mezonas.

Pav. 2 CDF detektoriaus duomenys apie dalelių X paiešką (4140). Horizontaliai parodytas skirtumas tarp poros (J / Ψ + φ) ir J / Ψ-mezono lūžio produktų invariantų masių. Duomenys rodomi histograma. Mėlyna brūkšninė linija – laukiamas fonas (t. y. nekoreliuotas J / Ψ ir φ gimimas), raudona linija – fonas ir dvi naujos dalelės. Didelis siauras pikis kairėje – tai X pasirodymas (4140). Vaizdas iš CDF bendradarbiavimo straipsnio

Šios dalelės savybes labai domina teoretikai, nes būtent taip turi atsirasti daugybė kvarco hadonų, kurie elementarių dalelių "zoologijos sode" išlieka egzotiniai. Kaip organizuojami multi-kvarko hadonai ir kodėl jie yra retai pasitaikantys, yra vienas iš jautriausių modernios hadono fizikos klausimų. Ekspertai tikėjosi, kad kruopštus šio ir kitų panašių dalelių charakteristikų tyrimas skirtinguose kolektoriuose padės rasti atsakymus į juos.

Šioje situacijoje LHCb rezultatas buvo nemalonus siurprizas. Šios dalelės preliminarūs paieškos rezultatai, kai integruotas spinduliavimas yra 0,37 fb-1 buvo paskelbti 2011 m. vasarą, o dabar, paskelbus straipsnį, jie tapo galutiniu ("galutiniu", žinoma, šiuo statistikos kiekiu, rezultatai bus atnaujinami po naujų duomenų rinkimo ir tvarkymo). LHCb bendradarbiavimas "vaikščiojo" toje pačioje sutrūkimo grandinėje ir nerado jokių ypač koreliuotų J / Ψ ir φ mezonų gimimo. Pav. 3 rodo jų duomenis, panašius į Fig. 2. Mėlyna brūkšninė linija rodo, kaip maždaug histogramos turėtų elgtis, jei abi CDF rasti daiktai būtų realūs. Raudona linija yra tikėtinas šių nekonsoliuotų mezono gimimo fonas. Kaip matyti, LHCb duomenys puikiai tinka fone ir neleidžia patvirtinti "Tevatron" atradimo.

Pav. 3 LHCb detektoriaus duomenys apie dalelių X paiešką (4140). Raudonai rodo foną punktyrinė mėlyna linija – numatomas histogramos elgesys, jei dvi CDF rasti daiktai yra tikri. Vaizdas iš LHCb bendradarbiavimo straipsnio

Ar tai reiškia, kad iš tiesų nėra dalelių X (4140)? Jei mes kruopščiai formuluosime tai, ką rodo duomenys, tai iki šiol padaryta išvada: LHCb ir CDF neatitinka 2,4 standartinių nuokrypių.Tai reiškia, kad yra tikimybė, kad arba LHCb, arba CDF, arba abu eksperimentai, nepavyko statistinių svyravimų, dėl kurių atsirado neatitikimas. Tačiau tai taip pat gali reikšti, kad nėra ypatingų svyravimų, o viename iš eksperimentų buvo padaryta klaida arba analizuojant duomenis buvo pervertinta klaida. Šiuo metu negalima teigti nieko aiškesnio; Norėdami tai padaryti, turite bent jau palaukti naujų LHCb duomenų.

Vienu ar kitu būdu, X (4140) nepaisymas užpildė matavimų sąrašą, kuriame Tevatron ir LHC rezultatai labai skiriasi.


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: