HİGGS BOSON'UN UZUN SÜRELİ BOZUNUMU

     Keşfinden altı yıl sonra, Higgs bozonunun en sonunda, alt kuarklar olarak bilinen temel parçacıklara bozulduğu gözlemlendi. Bugün, CERN1'de ATLAS tarafından sunulan ve Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC) 'de CMS işbirlikleriyle sunulan bulgu, Higgs bozonunun arkasındaki tüm kuantum alanın da alt kuarka kütle verdiği hipotezi ile tutarlılık göstermektedir.

     Parçacık fiziğinin Standart Modeli, bir Higgs bozonunun, kuarkların altı çeşidinin ikinci en ağırı olan bir çift alt kuarka bozulacağını yaklaşık % 60'lık bir oranla tahmin edebilmektedir.

     Bu tahminin test edilmesi çok önemlidir çünkü sonuç ya Higgs alanının kuantumlara ve diğer temel parçacıklara kütle kazandırdığını söyleyen standart modeli destekliyecek yada teoriyi temellerinden sarsarak yeni fizik teorilerine işaret edecektir.

     Higgs bozonu bozunma kanalını tespit etmek kolay çünkü boson keşfedileli altı yıl geçti. Zorluğun nedeni, proton-proton çarpışmalarında alt kuarkların üretilmesinin birçok başka yolu olmasıdır. Bu, Higgs-boson'unun bozunma sinyalini, bu gibi işlemlerle ilişkili "arka plan" gürültüsünden izole etmeyi zorlaştırır. Aksine, bir çift fotonun bozunması gibi, parçacığın keşfi sırasında gözlenen daha az yaygın olan Higgs-boson bozunma kanallarının izole edilmesi daha kolaydır.

     Sinyali izole etmek için, ATLAS ve CMS işbirlikleri, 7, 8 ve 13 TeV enerjilerindeki çarpışmaları içeren LHC'nin ilk ve ikinci çalışmalarından elde edilen her bir veriyi birleştirdi. Daha sonra veriler için karmaşık analiz yöntemleri uyguladılar. Hem ATLAS hem de CMS tarafından yapılan tespitlerde, Higgs bozonunun bozunması, 5 standart sapmayı aşan bir öneme sahip bir çift bottom kuarka bozunduğunu tespit etti. Dahası, her iki takım da Standard Model tahminiyle tutarlı olan bozunma oranı ölçüm sistemin mevcut hassaslığı içindedir.



     ATLAS işbirliğinin sözcüsü Karl Jakobs. "Bu gözlem, Higgs bozonunun keşfinde çok önemli bir noktadır. Bu, ATLAS ve CMS deneylerinin verilerini derinlemesine kavraması ve bu işin arkasındakilerin bile beklentilerini aşmıştır." dedi.

     CMS işbirliğinin sözcüsü Joel Butler. "Higgs bozonunun bir yıl önce tau-leptonlara olan ilk deneysel gözleminden bu yana, CMS, ATLAS'daki meslektaşlarımızla birlikte, Higgs bozonunun en ağır fermiyonlara (tau, top ve bottom kuark) bağlanmasını gözlemledi. Mükemmel LHC performansı ve modern makine-öğrenme teknikleri, bu sonuca beklenenden daha erken ulaşmamızı sağladı, "dedi

     *Daha fazla veri ile çalışmayı yürütenler, bu ve diğer ölçümlerin hassasiyetini artıracak ve Higgs bozonunun muonlar olarak adlandırılan çok sayıda büyük olmayan fermiyonlar halinde bozunmasını önleyecektir, Her zaman standart modelin ötesinde fiziğe işaret edebilecek verilerdeki sapmaları izleyeceklerdir*

     CERN Araştırma ve Bilgisayar Direktörü Eckhard Elsen. "Deneyler, genellikle yeni fizik için bir portal olarak kabul edilen Higgs parçacığı alanında yapılmaya devam ediyor. Elde edilen bu başarılar, LHC'yi istatistiklerin büyük ölçüde artırılması için geliştirmeye yönelik planlarımızın altını çiziyor. Analiz yöntemlerindeki kesinliğin yeni fizik ve fiziğin tamamında bakış açılarının değişmesinde ve keşiflerde çok etkili olacağını umuyoruz” dedi.

     

     

     Kaynak: CERN

     Düzenleyen: Celal DEMİRTAŞ