Ne croyez pas que j’essaie de faire pardonner mes
critiques contre l’extension réclamée du CERN
,car je vais vous présenter ma traduction de l’une de leur récente publication ,
commentée par PHYS ORG/SCIENCE X
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«june 23, 2020
ATLAS experiment finds evidence of spectacular
four-top quark production by Atlas Collaboration,, ATLAS Experiment
'expérience
ATLAS révèle des preuves d'une production spectaculaire de quatre quarks
par Atlas
Collaboration ,, Expérience ATLAS
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PHOTO /Figure
1: Affichage des événements d'un événement candidat à quatre quarks top, où
deux de ces quarks se désintègrent
leptoniquement (un avec un muon résultant (rouge) et un avec un électron (vert)),
et deux autres quarks se désintègrent harmoniquement (vert et
rectangles jaunes). Les jets (jets marqués b) sont représentés par des cônes
jaunes (bleus). Crédit: ATLAS Collaboration / CERN
La
collaboration ATLAS au CERN a annoncé des preuves solides de la production de
quatre quarks top. Ce processus rare du modèle standard ne devrait se produire
qu'une fois pour 70 000 paires de quarks
top créés au Grand collisionneur de hadrons (LHC) et s'est révélé
extrêmement difficile à mesurer.
Le quark top
st la particule élémentaire la plus massive du modèle standard, atteignant 173
GeV, ce qui équivaut à la masse d'un atome d'or. Mais contrairement à l'or,
dont la masse est principalement due à la iaison nucléaire f, le quark top tire
toute sa masse de l'interaction avec le champ de Higgs. Ainsi, lorsque quatre
quarks supérieurs sont produits en un seul événement, ils créent l'état final
des particules le plus lourd jamais vu au LHC, avec près de 700 GeV au total.
Il s'agit d'un environnement idéal pour rechercher une nouvelle physique avec
des particules encore inconnues contribuant au processus. S'ils existent, les
physiciens verront une production supplémentaire de quatre quarks top au-dessus de ce qui est prédit par le modèle
standard, motivant davantage une étude détaillée du processus.
Dans leur
nouvelle recherche de production de quatre quarks s top les physiciens d'ATLAS
ont étudié l'ensemble de données complet de la série 2 enregistré entre 2015 et
2018. Lorsqu'il est produit par des collisions proton-proton au LHC, ce
processus laisse des signatures spectaculaires dans le détecteur ATLAS. Les quatre
quarks top produisent quatre bosons W et quatre jets - enfait des sortes de pulvérisations collimaté
de particules - provenant des quarks inférieurs. À leur tour, les bosons W se
désintègrent chacun en deux jets ou un lepton chargé (leptons électroniques,
muons ou tau) et un neutrino invisible. Comme dernière étape, les leptons tau
se désintègrent en un lepton plus léger ou un jet, avec des neutrinos
supplémentaires.
Pour
réaliser ce résultat, les physiciens ont
choisi de se concentrer sur les événements de collision produisant deux leptons
avec la même charge ou trois leptons. Bien qu'elles ne représentent que 12% de
toutes les désintégrations des quatre quarks supérieurs, ces signatures sont
plus faciles à distinguer des processus d'arrière-plan du détecteur ATLAS. La
détection d'un signal nécessitait néanmoins une compréhension détaillée des
processus d'arrière-plan restants et l'utilisation de techniques de séparation
sophistiquées.
PHOTO Figure
2: sortie du score de l'arbre de décision boosté (BDT) pour la région du signal
(SR). Les données sont affichées en noir; le signal simulé en rouge. L'axe des
y montre le nombre d'événements et est à l'échelle logarithmique. La bande
inclut l'incertitude totale sur le calcul de l'ajustement post-vraisemblance
(post-ajustement). Le rapport des données au calcul total après ajustement est
indiqué dans le panneau inférieur. Crédit: ATLAS Collaboration / CERN
Les
physiciens d'ATLAS ont formé un discriminant multivarié (arbre de décision
boosté) en utilisant les caractéristiques distinctes du signal, y compris le
nombre élevé de jets, leur origine de saveur de quark (quark bottom ou non), et les énergies et les
distributions angulaires des particules mesurées. Les principaux processus
d'arrière-plan qui ressemblent au signal proviennent de la production d'une
paire de quarks top en association avec d'autres particules, telles qu'un boson
W ou Z, un boson de Higgs ou un autre quark supérieur. Certains de ces
processus n'ont eux-mêmes été observés que récemment par les collaborations
ATLAS et CMS.
Chaque
processus d'arrière-plan a été évalué individuellement, principalement au moyen
de simulations dédiées qui comprenaient des informations tirées des meilleures
prédictions théoriques disponibles. Les processus d'arrière-plan les plus
difficiles - la production des paires de quarks top avec un boson W et les
arrière-plans avec de faux leptons - devaient être déterminés à l'aide de
données provenant de régions de contrôle dédiées. Les faux leptons surviennent
lorsque la charge d'un lepton est mal identifiée, ou lorsque les leptons
proviennent d'un processus différent, mais sont attribués au signal. Les deux
devaient être bien compris et évalués avec précision afin de réduire
l'incertitude systématique sur le résultat final.
ATLAS a
mesuré la section efficace pour la production de quatre quarks top à 24 + 7–6 fb, ce qui est cohérent avec
la prédiction du modèle standard (12 fb) à 1,7 écart-type. La signification du
signal équivaut à 4,3 écarts-types, car une signification attendue de 2,4
écarts-types était le signal à quatre quarks top égal à la prédiction du modèle
standard. La mesure fournit des preuves solides de ce processus.
Des données
supplémentaires de la prochaine analyse du LHC, ainsi que des développements
supplémentaires des techniques d'analyse utilisées, amélioreront la précision
de cette mesure difficile.
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Explore further
ATLAS Experiment searches for rare Higgs boson decays
into a photon and a Z boson
More information: Evidence for tt̄tt̄ production in
the multilepton final state in proton-proton collisions at 13 TeV with the
ATLAS detector (ATLAS-CONF-2020-013): atlas.web.cern.ch/Atlas/GROUPS … ATLAS-CONF-2020-013/
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MES COMMENTAIRES
J’aimerais
que mes lecteurs réalisent que notre
matière macroscopique ( notre pain
quotidien !) de tous les jours ne
voit jamais l’existence de ces monstrueux quarks top parmi
nos objets !
Qu’ils veulent
bien se rappeler qu’ ils n’apparaissent ( et pour tellement peu de
temps de vie) que par le choc de deux
énergies de sens contraire produisant une température locale énormissime !
Bien sûr,
assurent les partisans du Modèle Standard
dans un univers où une telle densité locale d’énergie serait la règle , il y en aurait autant que des quarks utop que ds up dans notre milieu quotidien de
basse énergie …. Heureusement nous ne vivons pas au centre du SOLEIL !
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