Opracowanie nowej metody analitycznej, którą wykorzystano do sprawdzenia danych z eksperymentu CMS, pozwoliło uczonym z CERN-u zawęzić region poszukiwań dowodów na istnienie supersymetrii (SUSY). To hipoteza mówiąca, że każda ze znanych cząstek posiada „superpartnera” o nieco innych właściwościach. I tak wedle SUSY partnerem najbardziej masywnej z cząstek elementarnych – kwarka t (kwarka wysokiego, kwarka prawdziwego) – ma być s-kwark t.
W 2021 roku fizycy przeanalizowali cały zestaw danych uzyskany z CMS w latach 2016–2018. Znaleźli w nim sygnały, które wskazywały, że w danych może znajdować się s-kwark t. W tym wypadku „może” oznaczało, że istnieje mniej niż 5-procentowe prawdopodobieństwo, że dane wyglądają tak, jak wyglądają i zawierają tylko znane cząstki. Teraz postanowiono przeanalizować te same dane za pomocą udoskonalonych technik.
Autorzy nowej analizy szukali dowodów na pojawianie się par s-kwarków t. Każdy z nich powinien rozpadać się na kwarka t oraz lżejsze kwarki lub gluony, które następnie tworzą hadrony, a ostatecznie zbijają się w gromady cząstek, które w akceleratorze tworzą dżety. Zatem ostatecznym produktem rozpadu pary s-kwarków t powinny być dwa kwarki t i liczne dżety. Problem w tym, że taki sam sygnał daje jeden z najbardziej powszechnych procesów zachodzących w Wielkim Zderzaczu Hadronów – produkcja par kwarków t. To proces, który trudno jest precyzyjnie symulować, więc by go odróżnić od szumu tła, trzeba wyodrębnić go z istniejących danych.
W tym celu używa się techniki ABCD. Wymaga ona posiadania dwóch nieskorelowanych zestawów danych, pozwalających na odróżnienie sygnału od szumu tła. Następnie dane, w zależności od wartości, dzieli się na cztery obszary (A, B, C, D). W ten sposób otrzymujemy informacje o regionie zdominowanym przez poszukiwany sygnał, regionie zdominowanym przez zakłócenia tła i obszarach przejściowych. Dzięki obliczeniom probablistycznym możemy w regionie zdominowanym przez sygnał wyodrębnić tło (szum), korzystając przy tym jedynie z informacji pochodzących z innych regionów.
Problem w wykorzystaniu techniki ABCD do poszukiwań s-kwarka t polegał na tym, że wszystkie zmienne są tutaj ze sobą skorelowane. Autorzy nowej analizy pokonali tę przeszkodę, wykorzystując techniki maszynowego uczenia się do odnalezienia zmiennych o minimalnym stopni korelacji. Następnie zmienne to wykorzystano do podzielenia danych na wspomniane cztery obszary. W ten sposób udało im się wyodrębnić tło i znacznie poprawić jakość analizy. Gdyby sygnał, który obserwowali podczas analizy w roku 2021 był prawdziwy, powinien być teraz wyraźnie widoczny. Jednak sygnału nie zauważono.
To oznacza, że potwierdzenia rozpadu postulowanego przez SUSY s-kwarka t należy szukać w zakresie masy powyżej 700 GeV. Autorzy nowej analizy z niecierpliwością czekają więc na dane z obecnej kampanii badawczej LHC Run 3. Powinny one dostarczyć kolejnych informacji, za pomocą których można będzie badać supersymetrię.
Zgłoś naruszenie/Błąd
Pozytywnie
Neutralnie 
Negatywnie
Lubię to!
Super
Ekscytujący 
Ciekawy
Smieszny
Smutny
Wściekły
Przerażony
Szokujący
Wzruszający
Rozczarowany
Zaskoczony
Prawda
Manipulacja
Fake news
Oryginalne źródło ZOBACZ
Dodaj kanał RSS
Musisz być zalogowanym aby zaproponować nowy kanal RSS