Коллаборация компактного мюонного соленоида (англ. compact muon solenoid, CMS) недавно представила первые физические результаты «Запуска 3» (Run 3). Они отследили распад пары топ-кварков. Это самая тяжелая элементарная частица. Всего за одну неделю, с 28 июля по 3 августа, коллаборация CMS собрала 12% данных, которые потребовались для открытия бозона Хиггса в 2012 году. И результаты «Запуска 3» уже согласуются со Стандартной моделью.
Стандартная модель — теоретическая конструкция в физике элементарных частиц, описывающая электромагнитное, слабое и сильное взаимодействие всех элементарных частиц. Современная формулировка была завершена в 2000-е годы после экспериментального подтверждения существования кварков.
Большой адронный коллайдер «ожил» после трех лет непрерывных улучшений машины, а также детекторов для экспериментов и инструментов анализа данных. Почти сразу он достиг рекордной энергии 13,6 ТэВ. Всего три недели спустя компактный мюонный соленоид был готов к периоду сбора физических данных. Ранее «Хайтек» подробно рассказывал о подготовке в Третьему запуску CMS.
Это только начало: как и зачем обновляют детектор, который помог найти бозон Хиггса
Перед третьим запуском ученые надеялись (и теперь это подтвердилось), что на обновленном коллайдере можно собрать такой огромный объем данных за очень короткое время. Ведь физикам потребовалось два года, чтобы собрать данные, использованные для открытия бозона Хиггса в 2012 году. Но теперь, благодаря развитию систем сбора и отбора данных, а также беспрецедентной скорости анализа, данные Run 3 теперь можно обрабатывать почти в реальном времени.
Из-за большого количества пар топ-кварков, созданных на БАК, физический анализ можно начать даже с небольшого количества данных. Скорость образования этой тяжелой системы частиц увеличилась примерно на 10% благодаря увеличению энергии столкновения с 13 ТэВ во время второго запуска до 13,6 ТэВ в третьем.
Иллюстрация событий третьего запуска с помощью CMS, показан распад пары топ-кварков. Фото: ЦЕРН
Результаты CMS, которые согласуются с предсказанием Стандартной модели. Точные измерения свойств топ-кварка обеспечивают, среди прочего, ученых информацией для поисков новых явлений в рамках третьего запуска БАК. Из-за своей большой массы топ-кварк сразу разделяется на ab-кварк и W-бозон. Проходя через детектор, эти продукты распада оставляют следы. Так физики могут наблюдать за ними и проверять работу детектора.
