Po raz pierwszy podczas zderzenia protonów zaobserwowano taony powstające z fotonów

[KopalniaWiedzy.pl 357]

CERN ogłosił, że po raz pierwszy w czasie zderzenia protonów udało się zaobserwować, jak z dwóch fotonów powstały dwa taony. Przeprowadzenie badań możliwe było dzięki wyjątkowej precyzji detektora CMS. Jednocześnie wykonał on najbardziej precyzyjne pomiary anomalnego momentu magnetycznego taonów.

Taon należy do leptonów, które – wraz z kwarkami – tworzą materię. Cząstka ta została odkryta pod koniec lat 70. XX wieku, a powiązane z nią neutrino – neutrino taonowe – zarejestrowano w roku 2000. Taony trudno jest badać, gdyż pozostają stabilne przez zaledwie 290x10^-15 sekundy. Znacznie lepiej zbadane są dwa pozostałe leptony posiadające ładunek ujemny: elektron i mion. Dość dobrze rozumiemy ich momenty magnetyczne i anomalne momenty magnetyczne. Prawdę mówiąc, anomalny moment magnetyczny elektronu to jedna z najlepiej poznanych właściwości w fizyce cząstek. Idealnie zgadza się ona z Modelem Standardowym. Z kolei anomalny moment magnetyczny mionu jest jedną z najbardziej intensywnie badanych właściwości.
W przypadku taonu, z powodu jego niezwykle krótkiego czasu życia, badanie tej cechy jest trudne. Dotychczasowe pomiary obarczone są bardzo dużym błędem.

W czasie badań w akceleratorach naukowcy poszukują śladów wyjątkowego procesu, podczas którego dochodzi do interakcji dwóch fotonów, a w jej wyniku pojawiają się dwa taony. Następnie rozpadają się one na miony, elektrony lub piony posiadające ładunek elektryczny oraz neutrina. Dotychczas w eksperymentach ATLAS i CMS obserwowano takie zjawisko podczas zderzeń jąder ołowiu. Teraz dokonano pierwszej obserwacji podczas zderzeń protonów. Udało się odizolować to zdarzenie od innych. "To wyjątkowe osiągnięcie pozwoli na przeprowadzenie wielu przełomowych pomiarów", cieszy się Michael Pitt z zespołu analityków CMS.

Od razu po zaobserwowaniu poszukiwanego wydarzenia naukowcy dokonali najbardziej precyzyjnych pomiarów anomalnego momentu magnetycznego taonów. W przyszłości z pewnością precyzja pomiaru zostanie poprawiona, ale obecne osiągnięcie pokazuje, jak ważną rzecz na polu fizyki cząstek udało się osiągnąć. W porównaniu z poprzednimi pomiarami margines błędu został zmniejszony aż 7-krotnie. To naprawdę ekscytujące, że w końcu możemy zbliżyć się do określenia podstawowych właściwości taonu", mówi Izaak Neuteling z zespołu analityków CMS. A jego kolega Xuelong Quin dodaje, że na poprawienie precyzji pomiarów trzeba było czekać ponad 20 lat.

« powrót do artykułu