Wjj-anomalija je preklicana • Igor Ivanov • Znanstvene novice o "Elementih" • LHC, detektor CMS, rezultati Tevatron, iskanje nove fizike

Wjj anomalija je preklicana

Porazdelitev dogodkov nad invariantno maso dveh curka od 0 do 400 GeV. Na levi Prikažejo se vsi izbrani dogodki. Tu dominira proces samostojnega rojstva W in dveh curkov (prikazano v rdeči barvi), kot tudi rojstvo in propad vrhnjega kvarka (prikazano na sl v zeleni). Na desni Isti podatki so prikazani po odbitku celotnega ozadja, razen pri rojstvu sistema WW ali WZ. Točni histogram je pričakovani signal prikazan, če je anomalija CDF Wjj resnična. Vidimo lahko, da v podatkih ni nič takega. Slika iz obravnavanega članka

Pred letom in polom je CDF Collaboration, ki je delal pri ameriškem protonoptronskem kolektorju Tevatron, napovedal nepričakovan rezultat. Pri proučevanju procesa skupne proizvodnje W bozona in dveh hadronskih curka (kratka oznaka takšnega sistema je Wjj) se je izkazalo, da ima porazdelitev dveh curkov v invariantni masi dobro označen širok vrh v območju 150 GeV. Podrobno smo opisali to merjenje in njegove morebitne posledice v novicah. Nedavni rezultat Tevatrona med fiziki ni vzbudil veliko navdušenja.

Ker nobena od glavnih teorij ni napovedala tako velikega presežka,in eksperimentalna analiza je bila precej tanka, mnogi fiziki so bili zelo kul o sporočilu, verjamejo, da govorimo o nekem neuničenem sistematičnem učinku v detektorju CDF. Nasprotno, drugi so v teh podatkih potrdili enega ali drugega eksotičnega modela in predstavili svoje izračune, ki pojasnjujejo ta učinek z različnimi novimi delci ali pojavi. Na tak ali drugačen način, vendar doslej, je CDF članek že pridobil več kot 130 citatov. To delo je prav tako povzročilo opazen odziv v medijih, v katerem so bile glasne izjave o "odkritju novega delca".

Na začetku je bil statistični pomen anomalije Wjj majhen, manj kot trije standardni odkloni. Vendar pa je dva meseca kasneje po obdelavi novega podatka CDF potrdil prisotnost tega učinka (glej podrobnosti v poročilu Wjj-anomalije, ki je bil ugotovljen na Tevatronu, povečan). Statistični pomen odstopanja se je že začel približevati cenjenim 5 standardnim odklonom, kar zagotavlja, da ta učinek ne more biti zgolj statistično nihanje. Tako imamo resnično nekaj neobjavljenega tehničnega učinka ali pa je sodelovanje CDF blizu zelo glasnega odkritja.

Šele dva tedna pozneje, članek DZero, drugo sodelovanje v Tevatronu, je postalo hladno vodna kad. Ta detektor ni opazil nobenih anomalij Wjj. Poleg tega je bila dosežena resna omejitev: če predpostavimo, da je neki novi delec resnično odgovoren za Wjj-anomalijo na CDF, bi lahko detektor DZero videl primerljiv signal. Ampak on ne vidi signala. Verjetnost, da se je na DZero pojavila statistična nihanja, se je po naključju »odrezala« ta anomalija ocenila na tisoč odstotkov odstotka – to je tak scenarij zelo malo verjeten.

Tako je bilo razkrito ostro protislovje med sodelovanjem CDF in DZero v tej dimenziji. Naravno vprašanje v tej situaciji: kaj o tem govori Large Hadron Collider?

Zdaj se je v arhivu e-printov pojavil članek o sodelovanju CMS (arXiv: 1208.3477), ki je odgovoril na to vprašanje. Z uporabo vseh statističnih podatkov leta 2011 je CMS sodeloval s podrobno študijo koprodukcije W-bozona z dvema in tremi hadronskimi curki (v slednjem primeru so bili za analizo sprejeti samo dve najtoplejši mleti). Ker je prečni prerez za izdelavo hipotetičnih težkih delcev na LHC večkrat večji kot pri Tevatronu, je Large Hadron Collider uspel izmeriti ta proces z boljšo natančnostjo kot Tevatron.

Slika prikazuje dva grafika, ki sta se pojavila v naših preteklih novicah (primerjajte jih s sliko 2 in 3 prvih novic in z drugo). Glede na CMS, pri porazdelitvi dveh curkov v invariantni masi noben vrh ni viden v regiji od 100 do 200 GeV. Nastala zgornja meja preseka katerega koli nepravilnega postopka je 5 pb, kar je več kot trikrat manj od pričakovanega, če bi bil CDF primeren.

Tako lahko predpostavimo, da je detektor CMS je končal epsko z Wjj-anomalijo. Učinek, ki ga vidi sodelovanje CDF, je verjetno artefakt detektorja ali metode obdelave podatkov. Poleg tega je rezultat CMS zaprl tudi par teoretičnih modelov, zgrajenih posebej za razlago podatkov CDF. To delo nadaljuje serijo publikacij LHC, ki v zadnjih dveh letih svojega dela ne potrjujejo sumljivih ucinkov na Tevatronu.


Like this post? Please share to your friends:
Dodaj odgovor

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