Научници из Фермилаба приметили су сударе честица који производе појединачне горње кваркове, налаз 1 на 20 милијарди. Та интеракција доводи до производње парова врхунских кваркова. Производња појединих топ кваркова укључује слабу нуклеарну силу и теже их је експериментално идентификовати. Ово посматрање десило се скоро 14 година до дана открића врхунских кваркова 1995. године.
Фермилабов Теватрон, који се налази у близини Чикага, Илиноис, тренутно је најмоћнији акцелератор честица на свету, а откриће су направили научници који су заједно радили на сарадњи. Научници кажу да проналажење појединих врхунских кваркова има значај за сталну потрагу за Хиггсовом честицом.
„Посматрање производње појединачних врхунских кваркова важна је прекретница за програм Теватрон“, рекао је др. Деннис Ковар, помоћни директор Уреда за науку за физику високих енергија при америчком Одјелу за енергетику. „Штавише, веома осетљива и успешна анализа важан је корак у потрази за Хигговима.“
Претрага појединачне производње олакшава проналажење игле у сену. Само један на сваких 20 милијарди судара протона-антипротона производи један врхунски квар. Што је још горе, сигнал ових ретких појава се лако опонаша другим процесима „позадине“ који се дешавају много већом брзином.
Откривање појединачне производње врхунских кваркова представља изазове сличне претраживању Хигсовог бозона у потреби да се извуче изузетно мали сигнал из веома велике позадине. Напредне технике анализе које су уведене за јединствено врхунско откриће сада се користе за Хиггсову претрагу бозона. Поред тога, појединачни врх и Хиггсови сигнали имају заједничку позадину, а сам врх је позадина за Хиггсову честицу.
Да би направили откриће са једним врхом, физичари колаборације ЦДФ и ДЗеро провели су године самостално се чешљајући кроз резултате судара протона-антипротона који су забиљежени њиховим експериментима.
ЦДФ је међународни експеримент 635 физичара из 63 институције у 15 земаља. ДЗеро је међународни експеримент који је спровело 600 физичара из 90 институција у 18 земаља.
Сваки тим је идентификовао неколико хиљада судара који су изгледали онако како експерименталци очекују да ће се појавити појединачни врхунски догађаји. Софистицирана статистичка анализа и детаљно моделирање позадине показали су да је неколико стотина догађаја судара створило праву ствар. 4. марта, два тима су послала своје независне резултате у Писмима физичког прегледа.
Двије сарадње раније су извијестиле прелиминарне резултате у потрази за јединственим врхом. Од тада, експериментатори су више него удвостручили количину анализираних података и пооштрили технике селекције и анализе, што је омогућило откриће. За сваки експеримент, вероватноћа да су позадински догађаји лажирали сигнал сада је само једна од скоро четири милиона, што обема сарадњи омогућава тврдње о непоштеном открићу које ће отворити пут ка више открића.
"Одушевљен сам што су ЦДФ и ДЗеро постигли овај циљ", рекао је директор Фермилаба, Пиер Оддоне. "Двије сарадње трагају за овим ријетким процесом посљедњих петнаестак година, почевши прије открића врхунског кварка 1995. године. Даљње истраживање ових субатомских процеса може отворити прозор физичким појавама изван стандардног модела."
Извор: Фермилаб
