Nova medição do quark top a partir de dados do LHC

Pesquisadores da Escola de Física e Astronomia estiveram envolvidos em uma nova e importante medição do quark top feita usando dados fornecidos pelo Grande Colisor de Hádrons (LHC).

ATLAS e CMS são detectores de partículas de uso geral no LHC do CERN em Genebra. Físicos da Universidade de Glasgow têm desempenhado papéis importantes na colaboração internacional ATLAS por décadas.

ATLAS e CMS capturam dados de partículas produzidas durante as colisões de alta energia de prótons no LHC. A análise dos dados ajuda a aprofundar nossa compreensão da natureza fundamental da matéria e das forças básicas que moldam nosso universo. Uma das partículas produzidas durante essas colisões, o quark top, é a partícula fundamental mais pesada conhecida e uma das de vida mais curta.

Novas pesquisas dos experimentos ATLAS e CMS, publicadas como sugestão do editor em Cartas de revisão físicaajudou os cientistas a medir com mais precisão do que nunca a massa do quark top.

O professor Mark Owen, da Universidade de Glasgow, liderou a contribuição do ATLAS para a pesquisa, que combina 15 medições anteriores para chegar a seus resultados.

O professor Owen disse: “O quark top é fascinante porque tem uma massa 184 vezes maior que a de um próton, quase tão pesado quanto um átomo de ouro. Medir a massa precisamente fornece informações cruciais sobre se o Modelo Padrão da física de partículas é consistente com energias muito maiores que o LHC.

“Tanto o ATLAS quanto o CMS fizeram várias medições da massa do quark top e, neste novo resultado, usamos os resultados de 15 medições separadas para fazer uma nova medição mais precisa da massa do quark top.

“O desafio na medição é que, embora os conjuntos de dados ATLAS e CMS sejam independentes, as medições compartilham fontes comuns de incerteza sistemática que devem ser devidamente contabilizadas. Este novo resultado é responsável pela melhor compreensão desses efeitos e é um bom exemplo do trabalho meticuloso necessário para entender os dados do LHC, que pode continuar por muitos anos após os dados serem coletados.”