ATLAS ekibi, geliştirilmiş analitik yöntemleriyle Higgs bozonu etkileşimlerine ilişkin ölçümlerinin doğruluğunu artırma konusunda önemli ilerleme kaydetmiştir.
ATLAS Higgs fiziği araştırmasının birincil amacı, Higgs bozonunun temel fermiyon ve bozonlarla etkileşimlerinin gücünü giderek artan bir hassasiyetle belirlemektir. Parçacıkların kütleleri, elektrozayıf simetri kırılması hipotezine göre bu etkileşimler tarafından üretilir. Higgs bozonunun uygun parçacıklara dönüşmesi ve bozunmasının hassas ölçümleri, etkileşim güçlerini hesaplamak için kullanılabilir.
ATLAS grubu, en ağır üç kuark olan üst, alt ve tılsım kuarklarıyla Higgs bozonu etkileşimlerinin yoğunluğuna ilişkin güncellenmiş ölçümleri, yakın zamanda düzenlenen Uluslararası Yüksek Enerji Fiziği Konferansı (ICHEP) 2024’te yayınladı. 2015-2018 yılları arasında toplanan LHC Run 2 verilerinin yeniden analizine dayanan yeni bulgular, geliştirilmiş jet etiketleme gibi önemli ölçüde iyileştirilmiş analiz tekniklerinden yararlanıyor.
Jetler Tam Olarak Nedir ve Neden Etiket Gerektirirler?
Higgs bozonu bir çifte bozunurken her bir kuark parçalanır ve dedektörde görülebilen parçacıklardan (çoğunlukla hadronlardan) oluşan bir sprey üretir. Jet etiketleme, özelliklerini dikkatle inceleyerek belirli bir jeti oluşturan kuark türünü tanımlamayı amaçlamaktadır. ATLAS bilim insanları, tılsım ve alt kuarklar için yeni uyarlanmış jet etiketleme yöntemleri kullanarak analitik hassasiyeti büyük ölçüde artırmayı başardılar. Analizdeki diğer geliştirmelerle birleştirildiğinde, H→bb ve H→cc bozunumlarına olan duyarlılığı sırasıyla %15 ve üç kat artırdılar.
W veya Z bozonlarıyla ilişkili ve bir çift tılsım veya alt kuarka bozunan Higgs bozonlarının oluşumunun güncellenmiş ölçümleri; 4.9σ anlamlılıkla ZH, H-bb’nin ölçümünü ve 5.3σ anlamlılıkla WH, H→bb sürecinin ilk gözlemini üretti. Higgs bozonunun c kuarklarına bozunması b kuarklarına bozunması ile karşılaştırıldığında, 20’lik bir kütle faktörü ile bastırılır, bu da onu görülemeyecek kadar seyrek hale getirir. VH, H→cc sürecinin hızı, ATLAS tarafından Standart Model’in öngörüsünün 11,3 katı olarak dayatılan bir üst sınıra sahiptir. Bu bulgular Standart Model ile tutarlıdır ve bu sistemlerin bugüne kadarki en doğru problarını temsil etmektedir.
İki üst kuarkla ilişkili Higgs üretimi ve bunun iki alt kuarka bozunması, Higgs bozonunun üst kuarkla etkileşiminin yakın zamanda yapılan bir ölçümünün konusuydu. Bu zor prosedür muazzam arka planlardan dolayı sıkıntılıdır ve çok karmaşık bir son duruma sahiptir. Üst kuarkları içeren baskın arka plan süreçlerinin daha sade bir şekilde anlaşılmasından yararlanan yeni analiz, Standart Model tahminine göre ttH, H→bb üretimi için 0.81 ± 0.21’lik bir sinyal gücü gözlemledi ve hassasiyeti iki kat artırdı.
Yeni geliştirilen analitik yöntemlerle birlikte devam eden Run 3’ün sonuçları, bu etkileşimleri daha da hassas bir şekilde ölçmeyi amaçlıyor. H→cc arayışındaki bu gelişmeler, bu süreci keşfetmenin mümkün hale geldiği Yüksek Parlaklıklı LHC (HL-LHC) için beklentileri yükseltiyor.
ATLAS deneyi ile ilgili başka bir haber derlememize buradan ulaşabilirsiniz: Alt Kuarklardan Evrensel Bir Kalibrasyona
Haberin Kaynağı: home.cern/news/news/physics/atlas-probes-higgs-interaction-heaviest-quarks
Haberi Derleyen: Yaren Doruk
