A Fermilab tudósai megfigyelték a részecske ütközéseket, amelyek egyetlen felső kvarkot eredményeznek, ami 20 milliárdból 1-et jelent. Ez a kölcsönhatás pár felső kvarkk előállításához vezet. Egyetlen felső kvarkk előállítása magában foglalja a gyenge atomenergiát, és kísérletileg nehezebb azonosítani. Ez a megfigyelés csaknem 14 évvel történt az 1995-ös legfontosabb kvarcfelfedezés napjáig.
A Fermilab Tevatronja, amely Chicago közelében található, az Illinois-ban jelenleg a világ legerősebb működő részecskegyorsítója, és a felfedezést az együttműködésen dolgozó tudósok készítették. A tudósok szerint az egyes felső kvarkok megtalálása jelentős szerepet játszik a Higgs-részecske folyamatban lévő keresésében.
„Az egyetlen felső kvarctermelés megfigyelése fontos mérföldkő a Tevatron program számára” - mondta Dr. Dennis Kovar, az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának Nagy Energia Fizikai Tudományos Irodájának társult igazgatója. "Ezenkívül a rendkívül érzékeny és sikeres elemzés fontos lépés a Higgs keresésében."
Egyetlen gyártás keresése megkönnyíti a tű megtalálását a szénakazalban. Minden 20 milliárd proton-anti-proton ütközés közül csak egy generál egyetlen felső kvarkot. Még ennél is rosszabb, hogy ezeknek a ritka eseményeknek a jelét könnyen utánozzák más, sokkal magasabb ütemben forduló „háttér” folyamatok.
Az egyedüli kvarcgyártás felfedezése olyan kihívásokat jelent, amelyek hasonlóak a Higgs-boszon-kereséshez, amikor rendkívül kis jelet kell kivonni egy nagyon nagy háttérből. Az egyedüli felfedezés úttörő fejlett elemzési technikáit most már használják a Higgs-bozon kereséshez. Ezenkívül az egyetlen tetejének és a Higgs-jeleknek közös háttere van, és az egyetlen teteje maga a Higgs-részecske háttere.
Az egycsúcsos felfedezés érdekében a CDF és a DZero együttmûködésének fizikusai éveket töltöttek egymástól függetlenül fésülve, a kísérletekkel rögzített proton-anti-proton ütközések eredményein keresztül.
A CDF egy 15 ország 63 intézményéből származó 635 fizikusból álló nemzetközi kísérlet. A DZero egy nemzetközi kísérlet, amelyet 18 ország 90 intézményéből 600 fizikus végez.
Minden csapat azonosított több ezer ütközéses eseményt, amelyek úgy néztek ki, ahogyan a kísérletezők elvárják, hogy az egyetlen legjobb esemény megjelenjen. A kifinomult statisztikai elemzés és a részletes háttérmodellezés azt mutatta, hogy néhány száz ütközési esemény hozta létre a valódi dolgot. Március 4-én a két csapat benyújtotta független eredményeit a Physical Review Letters-hez.
A korábbi két együttműködés előzetes eredményeket közölt az egyetlen csúcs keresésével kapcsolatban. Azóta a kísérletezők több mint kétszeresére elemezték az elemzett adatok mennyiségét, és élesítették a kiválasztási és elemzési technikákat, lehetővé téve a felfedezést. Az egyes kísérleteknél annak valószínűsége, hogy a háttér-események hamisították a jelet, most már csaknem négymillióból áll, így mindkét együttműködés jóhiszemű felfedezést igényelhet, amely utat kínál további felfedezésekhez.
"Nagyon örülök, hogy a CDF és a DZero elérték ezt a célt" - mondta Pier Oddone, a Fermilab igazgatója. "A két együttműködés az elmúlt tizenöt évben keresi ezt a ritka folyamatot, kezdve az 1995-ös felső kvarc felfedezésével. Ezeknek a szubatómiai folyamatoknak a részletesebb vizsgálata ablakot nyithat a fizikai jelenségekre a szokásos modelleken kívül."
Forrás: Fermilab
