Sciencemag.cz
Doporučujeme
Podle supersymetrie (SUSY) má mít každý fermion (ve smyslu základní částice) svoji supersymetrickou částici v podobě bosonu – a naopak. Superpartnerem kvarku top (nejtěžšího kvarku Standardního modelu) by pak byla částice skvark top – „stop“.
V roce 2021 vědci z kolaborace CMS (Compact Muon Solenoid) v CERNu analyzovali celý soubor dat ze srážek shromážděných v letech 2016 až 2018 (2. běh urychlovače LHC). Přitom zjistili vlastnosti, které by mohly být důsledkem existence částic stop. V tomto případě ono „možná“ znamenalo, že existuje méně než 5% pravděpodobnost, že by data obsahující pouze známé částice mohla vypadat tak, jak byla pozorována (poznámka: což ale není dostatečná spolehlivost).
Nyní se vědci v rámci projektu rozhodli tato data znovu analyzovat pomocí modernizovaných technik. Nová analýza hledá současnou produkci dvojic částic stop. Každá tato částice by se měla rozpadat na kvark top doprovázený několika lehčími kvarky nebo gluony, které pak tvoří vázané stavy (hadrony) a nakonec vytvářejí shluky částic rekonstruované v detektoru jako výtrysky (jety). Stopu signálu tedy tvoří dva kvarky top a několik jetů.
Náročnost analýzy spočívá v tom, že velmi podobná stopa vzniká při jednom z nejběžnějších procesů standardního modelu na LHC: párové produkci kvarků top. Je tedy odrušit „pozadí“ tohoto procesu od případného rozpadu částic stop. Právě zpřesnění tohoto „oddělení pozadí“ měly umožnit nově použité analytické techniky. Pokročilé techniky strojového učení se zabývaly přitom mj. rozlišováním, zda (resp. nakolik, s jakou pravděpodobností apod.) jsou určitá data (naměřené veličiny) mezi sebou korelována.
To vedlo k velkému zvýšení citlivosti analýzy. Pokud by signál naznačený analýzou z roku 2021 byl skutečný, byl by nyní bez jakýchkoli pochybností pozorován („spočítán“). To se ale nepovedlo. Závěr zní, že ve specifických scénářích SUSY by částice stop rozpadající se nakonec na kvarky top a jety musela mít hmotnost větší než 700 GeV. Stále tak platí, že žádné superpartnery fyzikové nenašli. Nezbývá, než si počkat, co citlivější metody řeknou na data z probíhajícího 3. běhu LHC, který odstartoval v polovině r. 2022.
The CMS Physics Analysis Summary
https://cms-results.web.cern.ch/cms-results/public-results/preliminary-results/SUS-23-001/index.html
Zdroj: CERN / Phys.org
