mercredi 16 décembre 2020

Sciences.Energies.Environnement/LE MONDE SELON LA PHYSIQUE /2020 SEMAINE 50 P3 / DECOUVERYE AU CERN!

 Il est permis, je crois, d’avertir se lecteurs  que la note à traduire de PHYS ORG /SCIENCE  X  n’est pas d’un abord facile ..Et mon commentaire qui suivra   n’intéressera peut être  que les scientifiques  qui me suivent ….Voici donc ma 3 ème traduction de la semaine 50….

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Triple threat: The first observation of three massive gauge bosons produced in proton-proton collisions

by Ingrid Fadelli , Phys.org

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Triple menace: première observation de trois bosons de jauge massifs produits lors de collisions proton-proton

par Ingrid Fadelli, Phys.org

 

PHOTO/Affichage des événements de collision proton-proton enregistrés par l'expérience CMS. Un événement  porteur de production simultanée de W +, deux bosons Z, avec plusieurs électrons et muons (c'est-à-dire 5 électrons dans ce cas). Crédit: CMS Collaboration.



Le modèle standard, la théorie actuelle  la plus exhaustive décrivant les interactions fondamentales des particules, prédit l'existence de ce que l'on appelle les interactions tribologiques. Ces interactions sont des processus dans lesquels des bosons à trois jauges sont produits simultanément à partir d'un événement de grand collisionneur de hadrons…

La CMS Collaboration, un grand groupe de chercheurs de nombreux instituts de physique du monde entier, a récemment observé pour la première fois la production de trois bosons massifs de jauge dans des collisions proton-proton. Leur article, publié dans Physical Review Letters, offre la première preuve expérimentale de l'existence d'interactions tribosoniques, ouvrant de nouvelles possibilités pour l'étude des interactions entre les bosons de jauge massifs fondamentaux, à savoir les bosons W ±, Z et Higgs.

 

"La rareté et la nouveauté des interactions des tribosons ont été le principal moteur de notre décision de nous lancer dans la recherche de ces événements", a déclaré Saptaparna Bhattacharya, chercheur post-doctoral à l'Université Northwestern et chercheur au Centre  du LHC au Laboratoire Fermi. Phys.org. "Notre réussite est l'aboutissement des tentatives précédentes de recherche de ces processus par les collaborations ATLAS et CMS au centre d'énergies de masse de 8 et 13 TeV."

L'expérience CMS est un effort de recherche en cours basé sur l'utilisation d'un détecteur polyvalent au LHC (c'est-à-dire le Compact Muon Solenoid ou CMS). Au cours des dernières années, Bhattacharya et le reste de la collaboration CMS ont utilisé ce détecteur pour collecter des données liées aux interactions des particules, ce qui pourrait faciliter la recherche de matière noire et faciliter la découverte d'une nouvelle physique.

 

Dans leur étude récente, les chercheurs ont examiné un vaste ensemble de données compilé à l'aide du détecteur entre 2016 et 2018, car ils se sont rendu compte que les interactions tribosoniques sont de plus en plus accessibles et ont des taux d'événements suffisamment importants pour être discernés à partir des signaux de fond. Ils se sont donc mis à rechercher des tribosons ou VVV (c'est-à-dire où V = bosons W +, W-, Z) et à établir l'existence d'interactons tribosoniques à 5,7 écarts-types, ce qui implique que la probabilité que l'observation soit une fluctuation du fond est un sur 10^6, soit un million

"Alors que la majorité des modes de désintégration du triboson impliquent des jets hadroniques, un sous-ensemble d'événements qui donnent lieu à des électrons et des muons (collectivement appelés leptons) conduisent à des signatures distinctives dans le détecteur", a expliqué Bhattacharya. "Le détecteur CMS est l'instrument le plus connu pour détecter les leptons et nous avons profité de cette fonctionnalité pour isoler les rares événements VVV des processus d'arrière-plan."

 

La probabilité que de gros bosons soient produits dans des collisions proton-proton est plus grande à un  niveau central d'énergie de masse de 13 TeV, par rapport aux énergies de centre de masse plus faibles évaluées dans des études antérieures. En utilisant des exigences de sélection de signal optimales, les chercheurs ont ainsi pu isoler ce processus triboson rare des signaux d'arrière-plan dans l'ensemble de données CMS 2016-2018.

"La présence des bosons W ± et Z produits dans les collisions proton-proton peut être déduite en détectant leurs produits de désintégration", a déclaré Philip Chang, chercheur post-doctoral à l'Université de Californie à San Diego et membre de la collaboration CMS, a –t-il  déclaré à Phys.org . «L'un des signes les plus évidents de leur présence est la détection d'électrons et de muons à impulsion élevée. Étant donné que le processus que nous voulions détecter implique trois bosons à jauge massive, plusieurs électrons et muons devraient être présents lorsque l'événement se produit, tandis que dans un autre contexte événements qui ne produisent pas de multiples bosons à jauge massive, le nombre d'électrons et de muons est faible. Nous avons donc recherché des événements de collision proton-proton avec plusieurs électrons et muons pour observer le processus de signal très rare des événements de fond. "

 

Dans les données qu'ils ont analysées, Bhattacharya, Chang et le reste de la collaboration CMS ont clairement identifié la production de trois bosons massifs de jauge lors d'une collision proton-proton. Leurs découvertes sont une contribution significative au domaine de la physique des particules, car elles introduisent de nouvelles possibilités pour étudier les interactions entre les bosons à jauge massive. À l'avenir, cette étude pourrait aider à améliorer la compréhension actuelle des différents types de gros bosons, y compris le boson de Higgs récemment découvert.

"L'observation de la production de trois bosons de gros calibre lors d'une collision avec le LHC constitue une étape majeure dans la physique du LHC", a expliqué Bhattacharya. «Au départ, nous étions sceptiques quant à la découverte de ces processus à un stade aussi précoce du programme LHC. Cette découverte met en lumière l'interaction fondamentale entre les bosons de jauge et ouvre une nouvelle fenêtre sur les détails complexes du modèle standard.

 

La collaboration CMS prévoit maintenant de mener d'autres études explorant le processus détecté, ainsi que d'étendre son analyse pour rechercher également des événements avec des désintégrations de bosons W ± et Z en quarks et neutrinos. Cela leur permettra de tester davantage la validité du modèle standard et de dévoiler potentiellement de nouveaux phénomènes physiques qui ne peuvent être expliqués par les théories physiques existantes.

 

"Nous étudions actuellement en détail les interactions des tribosons, ayant  dument établi leur existence", a déclaré Chang. "L'un des principaux objectifs de notre prochain article sera d'examiner les processus tribosons récemment découverts et de rechercher des signes révélateurs de la physique au-delà de ce qui est prédit par le modèle standard."

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Explore further

 

Refining the picture of the Higgs boson

More information: Observation of the production of three massive gauge bosons at √s=13  TeV. Physical Review Letters(2020). DOI: 10.1103/PhysRevLett.125.151802.

Journal information: Physical Review Letters

© 2020 Science X Network

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MES COMMENTAIRES

 Quand une telle découverte apparait , je ne peux m’empêcher d’aller consulter les publications originales dans la revue signalée  car la figure en tête est un travail d’artiste et je me méfie des journalistes de PHYS ORG ! Les vrais résultats  sont eux exprimés dans  le graphique suivant :


from PHYS ;Rev

Il  est clair  que  revenir  sur les enregistrements de données  anciennes   qui ne bénéficiaient  pas des moyens actuels  est productif..Et on peut supposer  que si  d’autres améliorations  de tri et de détection sont apportés  dans les années à venir, il faudra encore  revisiter les «  archives » !

 Je suis assez  heureux de ces découvertes  mais reste assoiffé  des théories  les liant  de près ou de loin  aux  modèle standard …La description  globale et ordonnée   des relations entre tous ces types de bosons  , a mon avis , reste   encore à faire 

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