ATLAS-eksperimenternes søgen efter den tabte bue
ATLAS-simulering, der viser en hypotetisk ny ladet partikel (χ1+), der krydser de fire lag i pixelsystemet og henfalder til en usynlig neutral partikel (χ10) og en uopdaget pion (π+). De røde firkanter repræsenterer partikelinteraktionerne med detektoren. Kredit:ATLAS Collaboration/CERN
Naturen har overrasket fysikere mange gange i historien og vil helt sikkert gøre det igen. Derfor, fysikere er nødt til at holde et åbent sind, når de søger efter fænomener ud over standardmodellen.
Nogle teorier forudsiger eksistensen af nye partikler, der lever i meget kort tid. Disse partikler ville henfalde til kendte partikler, der interagerer med de sofistikerede "øjne" fra ATLAS-eksperimentet ved CERN. Imidlertid, dette er muligvis ikke tilfældet. Et stadig mere populært alternativ er, at nogle af disse nye partikler kan have masser meget tæt på hinanden, og ville således rejse et stykke inden forfald. Dette giver mulighed for den spændende mulighed for direkte observere en ny type partikel med ATLAS-eksperimentet, snarere end at rekonstruere det via dets forfaldsprodukter, som fysikere gør for for eksempel Higgs-bosonen.
Et attraktivt scenarie forudsiger eksistensen af en ny elektrisk ladet partikel, en chargino (χ 1 ± ), der kan leve længe nok til at rejse nogle få titusinder centimeter, før det henfalder til en usynlig neutral, svagt interagerende partikel, en neutralino (χ 1 0 ). En ladet pion ville også blive produceret i forfaldet, men på grund af den meget ens masse af chargino og neutralino, dens energi ville ikke være nok til, at den kunne opdages. Som vist i figur 1, simuleringer forudsiger en ganske spektakulær signatur af en ladet partikel, der "forsvinder" på grund af de uopdagede henfaldsprodukter.
Antallet af rekonstruerede korte spor (tracklets) som funktion af deres tværgående momentum (pT). ATLAS-data (sorte punkter) sammenlignes med det forventede bidrag fra baggrundskilder (grå fast linje viser totalen). En ny partikel ville dukke op som et ekstra bidrag ved stort pT, som f.eks. vist med den stiplede røde linje. Det nederste panel viser forholdet mellem dataene og baggrundsforudsigelserne. Fejlbåndet viser usikkerheden i baggrundsforventningen inklusive både statistiske og systematiske usikkerheder. Kredit:ATLAS Collaboration/CERN
ATLAS-fysikere har udviklet dedikerede algoritmer til direkte at observere ladede partikler, der rejser så lidt som 12 centimeter fra deres oprindelse. Takket være det nye Insertable B-Layer i ATLAS-eksperimentet, disse algoritmer viser forbedret ydeevne ved at rekonstruere sådanne ladede partikler, der ikke lever længe nok til at interagere med andre detektorsystemer. Indtil nu, mængden og egenskaberne af de observerede partikler er i overensstemmelse med, hvad der forventes fra kendte baggrundsprocesser.
Nye resultater præsenteret på Moriond Electroweak-konferencen 2017 satte meget strenge grænser for, hvilken masse sådanne partikler kan have, hvis de findes. Disse grænser begrænser i høj grad én vigtig type Supersymmetri mørkt stof. Selvom ingen ny partikel er blevet observeret, ATLAS-fysikere fortsætter søgen efter denne "tabte bue". Bliv hængende!
Varme artikler
-
Wave beams blander og omrører havet for at skabe klimaθ), (b) kritisk (φ =θ), og (c) subkritisk (φ <θ) kontinentalsokkel skråninger. Bjælkerne er markeret med de sorte og magenta pile, der udsendes fra forskellige energikilder (sorte og magentapunkter). -
Laserbaseret system tilbyder kontinuerlig overvågning af lækager fra olie- og gasdriftEt nyt system baseret på frekvenskamspektroskopi er designet til løbende at overvåge for metanlækager i områder med olie- og gasproduktion. (a) Systemet måler gasabsorption ved hjælp af en række langd -
Enkelte foton -detektorer i grafenSet ovenfra af pc -strukturen overlejret med tilstandsprofilen. Kredit:ICFO Betydelig interesse for nye single-foton detektorteknologier har været stigende i det sidste årti. I dag, kvanteoptik og -
Laserdrevet elektronerindring husker molekylær orbitalstrukturKontinuerlige elektroniske bølgepakker til stærkt felt ionisering kanal 1 og 2 i 1, 3-trans-butadien kort efter ionisering. Kredit:MBI Berlin Forskere fra Max Born Institute for Nonlinear Optics a
- Bygningsintegreret fotovoltaik-æstetisk, effektiv og bredt accepteret
- At komme til roden af kulstoflagring i dybe jordarter
- Matematiske Projekter for 2. klasse Begavede Studerende
- Sværmende kollektiv adfærd inden for cykling
- Små magnetiske DNA-partikler beskytter olivenolie mod falskmøntnere
- Strande i fare på grund af stigningen i atmosfærisk kuldioxid