Una misurazione ATLAS migliorata della massa del bosone W

Il bosone W è una particella fondamentale. È la quarta particella più pesante del Modello standard e la sua massa è basata sul meccanismo di Brout-Englert-Higgs.

La massa del bosone W è uno dei parametri fondamentali più intriganti del Modello standard della fisica delle particelle, perché consente indagini indipendenti dal modello di nuovi effetti fisici.

ATLAS ha catturato un campione di bosoni W quando l’LHC operava a un’energia di collisione di 7 TeV nel 2011. Nel 2017, ATLAS ha pubblicato la sua prima misurazione della massa di un bosone W. Con un’incertezza di 19 MeV, la massa del bosone W è risultata pari a 80.370 MeV.

In un nuovo studio, ad eccezione della misurazione più recente dell’esperimento CDF al Tevatron, un ex acceleratore del Fermilab, la nuova misurazione ATLAS è coerente con tutte le precedenti misurazioni di massa ed è molto più accurata.

La misurazione si basa sulla rianalisi di un campione di 14 milioni di bosoni candidati W prodotti in collisioni protone-protone al Large Hadron Collider (LHC), il principale acceleratore di particelle del CERN.

Nella sua ultima ricerca, ATLAS ha rianalizzato il suo campione di bosoni W del 2011 per aumentare l’accuratezza della misurazione precedente. La nuova massa del bosone W, 80360 MeV con un’incertezza di 16 MeV, è inferiore di 10 MeV e più precisa del 16% rispetto alla precedente scoperta di ATLAS. Il risultato è coerente con il modello standard.

Il portavoce di Atlas, Andreas Hooker Egli ha dettoE Per ottenere questo risultato, ATLAS ha utilizzato una tecnologia avanzata di adattamento dei dati per determinare la massa, oltre a versioni più recenti e migliorate di quelle che sono note come funzioni di distribuzione parziale dei protoni. Queste funzioni descrivono la condivisione della quantità di moto del protone tra i suoi quark e gluoni costituenti. Inoltre, ATLAS ha convalidato la descrizione teorica del processo di produzione del bosone W utilizzando protoni e protoni assegnati al Large Hadron Collider”.

“Poiché ci sono neutrini non rilevati nel decadimento delle particelle, la misurazione della massa W è tra le misurazioni accurate più impegnative eseguite ai collisori di adroni. Richiede una calibrazione molto attenta delle energie e dei momenti delle particelle misurate, un’attenta valutazione e un eccellente controllo delle incertezze di modellazione. Questi fornire Il risultato aggiornato da ATLAS rigorosamente testato e conferma la coerenza della nostra comprensione teorica delle interazioni elettrodeboli.”

Riferimento rivista:

1. Collaborazione Atlante. Migliore misurazione della massa del bosone W utilizzando 7 collisioni protone-protone con il rivelatore ATLAS.