Wjj-аномалія скасовується • Ігор Іванов • Новини науки на "Елементи" • LHC, Детектор CMS, Результати Теватрона, Пошук Нової фізики

Wjj-аномалія скасовується

Розподіл подій по інваріантної масі двох струменів від 0 до 400 ГеВ. зліва показані всі події, які пройшли відбір. Домінує тут процес незалежного народження W і двох струменів (показаний червоним кольором), А також народження і розпаду топ-кварка (показаний зеленим кольором). справа показані ті ж дані після вирахування всього фону, за винятком народження WW- або WZ-системи. пунктирною гистограммой показаний очікуваний сигнал в тому випадку, якщо б Wjj-аномалія CDF була реальною. Видно, що в даних нічого подібного немає. Зображення з обговорюваної статті

Півтора роки тому колаборація CDF, яка працювала на американському протон-антипротонному колайдері Теватрон, оприлюднила несподіваний результат. При вивченні процесу спільного народження W-бозона і двох адронних струменів (коротке позначення такої системи – Wjj) виявилося, що в розподілі по інваріантної масі двох струменів є добре помітний широкий пік в області 150 ГеВ. Ми детально описували цей вимір і його можливі наслідки в новини Недавній результат Теватрона не викликав у фізиків особливого ентузіазму.

Оскільки ніякі з основних теорій таке сильне перевищення не пророкували,а сам експериментальний аналіз був досить тонкий, багато фізиків поставилися до повідомлення дуже прохолодно, вважаючи, що мова тут йде про якомусь неврахований систематичному ефекті в детекторі CDF. Інші, навпаки, побачили в цих даних підтвердження тієї чи іншої екзотичної моделі і пред'являли свої розрахунки, що пояснюють цей ефект різними новими частинками або явищами. Так чи інакше, але до теперішнього часу стаття CDF набрала вже понад 130 цитувань. Ця робота також справила і помітний відгук у засобах масової інформації, в яких звучали гучні твердження про "відкриття нової частинки".

Спочатку статистична значимість Wjj-аномалії була невелика, менше 3 стандартних відхилень. Однак два місяці по тому, після обробки нової порції даних, CDF підтвердив наявність цього ефекту (див. Подробиці в повідомленні Wjj-аномалія, виявлена ​​на Теватрон, посилилася). Статистична значимість відхилення вже почала наближатися до заповітних 5 стандартним відхиленням, а це гарантує, що чисто статистичної флуктуацией цей ефект бути не може. Таким чином, або перед нами дійсно якийсь неврахований технічний ефект, або колаборація CDF близька до дуже гучного відкриття.

Цебром холодної води стала вийшла всього через два тижні стаття DZero – другий колаборації, яка працювала на Теватрон. Цей детектор ніякої Wjj-аномалії не побачив. Більш того, було отримано серйозне обмеження: якщо припустити, що якась нова частинка дійсно відповідальна за Wjj-аномалію на CDF, то можна порівняти за силою сигнал мав би побачити і детектор DZero. Але він сигналу не бачить. Імовірність того, що на DZero сталася статистична флуктуація вниз, випадково "зрізала" цю аномалію, оцінювалася в тисячну частку відсотка – тобто такий сценарій дуже малоймовірний.

Таким чином, між колабораціями CDF і DZero в цьому вимірі було виявлено різке протиріччя. Природне запитання в цій ситуації: а що скаже з цього приводу Великий адронний коллайдер?

І ось зараз в архіві е-принтів з'явилася стаття колаборації CMS (arXiv: 1208.3477), що дає відповідь на це питання. Використовуючи всю статистику 2011 року, колаборація CMS провела детальне дослідження спільного народження W-бозона з двома і з трьома адронний струменями (в останньому випадку для аналізу бралися тільки дві найжорсткіші струменя). Оскільки перетин народження гіпотетичних важких частинок на LHC в кілька разів більше, ніж на Теватрон, Великий адронний коллайдер зміг виміряти цей процес з кращою точністю, ніж Теватрон.

На малюнку показані ті самі два графіка, які фігурували в наших минулих новинах (порівняйте їх з рис. 2 і 3 першої новини і з малюнком другий). За даними CMS, в розподілі по інваріантної масі двох струменів не видно ніякого піку в області від 100 до 200 ГеВ. Отримане звідси обмеження зверху на перетин будь-якого аномального процесу становить 5 pb, що в три з гаком рази менше того, що слід було б очікувати, якби CDF мав рацію.

Таким чином, можна вважати, що детектор CMS поставив крапку в епопеї з Wjj-аномалією. Ефект, помічений колаборацією CDF, напевно є артефактом детектора або методу обробки даних. Крім того, результат CMS закрив і пару теоретичних моделей, побудованих спеціально для пояснення даних CDF. Ця робота продовжує низку публікацій LHC, в яких не підтверджуються підозрілі ефекти, знайдені на Теватрон в останні два роки його роботи.


Like this post? Please share to your friends:
Залишити відповідь

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