De acht magneten rond de calorimeter van het CERN Atlas-experiment. Deze calorimeter meet de energieën van deeltjes die worden geproduceerd wanneer protonen in het midden van de detector botsen. | Bron afbeelding: CERN
Wetenschappers van CERN beweerden dat een nauwkeurige nieuwe meting van de massa van het W-deeltje door het ATLAS-experiment consistent was met de voorspelling van het standaardmodel (SM) van de deeltjesfysica. Deze voorlopige bevinding is gebaseerd op een heranalyse van een steekproef van 14 miljoen kandidaat-bosonen geproduceerd in een proton-proton (pp) botsing bij de Large Hadron Collider (LHC), een deeltjesversneller bij CERN.
Het W-boson en het Z-boson, zijn elektrisch neutrale tegenhanger, zijn dragers van de zwakke kernkracht, de fundamentele kracht die radioactiviteit veroorzaakt en de kernfusiereactie start die de zon aandrijft.
De nieuwe ATLAS-meting is nauwkeuriger dan alle eerdere W-boson-massametingen op één na: de laatste van het CDF-experiment bij Tevatron, een versneller bij Fermilab die in 2011 werd gesloten ( frontlinie6 mei 2022).
In de SM is de massa van het W-deeltje beperkt tot een gewicht van 80.354 MeV, met een onzekerheid van 7 MeV. Elke afwijking van deze verwachting duidt op nieuwe fysica, zoals nieuwe deeltjes of interacties. In 2017 bracht ATLAS zijn eerste meting uit van de massa van een W-boson, die werd bepaald met behulp van een steekproef van W-bosonen die het registreerde in 2011, toen de LHC werkte met een botsingsenergie van 7 TeV. De massa was 80.370 MeV, met een onzekerheid van 19 MeV, wat in goede mate overeenkwam met de SM-voorspellingen. Dit was de meest nauwkeurige meting van de massa tot dan toe.
Vorig jaar kondigde de CDF-samenwerking een nauwkeurigere meting aan op basis van analyse van de volledige dataset verzameld bij Tevatron. Het resultaat was 80.434 MeV met een onzekerheid van 9 MeV, wat significant verschilde van de SM-voorspelling en van andere experimentele resultaten.
In zijn nieuwe studie analyseerde ATLAS zijn steekproef van W-bosonen uit 2011 opnieuw, waardoor de nauwkeurigheid van de vorige meting werd verbeterd. De nieuwe W-bosonmassa, 80.360 MeV met een onzekerheid van 16 MeV, is 10 MeV lager dan het vorige ATLAS-resultaat en 16% nauwkeuriger, in duidelijke overeenstemming met SM.
“Omdat het ATLAS-document een ‘heranalyse’ van dezelfde gegevens uit 2017 beschrijft, wordt een vergelijkbare waarde als voorheen verwacht!” Ashutosh Kotwal, hoofdauteur van de CDF, zei in een e-mail aan: frontlinie. Precies de juiste gegevens [a technique to determine mass] Een aspect van de analyse wordt enigszins bijgewerkt…”.
More Stories
China is van plan het Tiangong-ruimtestation uit te breiden; Stel deze in op “Space Rule” omdat het ISS wordt uitgeschakeld
De Verenigde Staten detecteren het eerste geval van de H5N1-vogelgriep bij een varken, wat aanleiding geeft tot bezorgdheid voor de mens
NASA zal in 2025 de ruimtewandelingen aan boord van het internationale ruimtestation hervatten na een lek in het ruimtepak