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ATLAS relata a primeira observação de um bóson Z acompanhado por outros dois portadores da força fraca
Como portadores da força fraca, os bósons W e Z são centrais para o Modelo Padrão da física de partículas. Embora descobertos há quatro décadas, os bósons W e Z continuam a fornecer aos físicos novos caminhos para exploração. Em um novo estudo , a colaboração ATLAS analisou seu conjunto completo de dados da segunda execução do Large Hadron Collider (registrado de 2015 a 2018) em busca de um processo raro no qual um bóson Z é produzido junto com outros dois portadores de força fraca, ou bósons vetoriais (V), como W e Z são conhecidos.
“A produção de três bósons vetoriais é um processo muito raro no LHC”, diz Fabio Cerutti, coordenador de física do ATLAS. “Sua medição fornece informações sobre as interações entre múltiplos bósons, que estão ligados a simetrias subjacentes do Modelo Padrão. Esta é uma ferramenta poderosa para descobrir novos fenômenos físicos, como partículas novas e não descobertas que são pesadas demais para serem produzidas diretamente no LHC.”
A equipe do ATLAS observou a produção de “VVZ” com uma significância estatística de 6,4 desvios-padrão, ultrapassando o limite de cinco desvios-padrão necessários para reivindicar a observação. Esse processo tem apenas 1 em 100 000 000 000 chances de ocorrer e é difícil de isolar daqueles que imitam suas assinaturas. A observação estende resultados anteriores das colaborações do ATLAS e do CMS, incluindo a observação da produção de VVV pelo CMS e a observação da produção WWW pelo ATLAS .
Como algumas das partículas mais pesadas conhecidas, os bósons W e Z podem decair de uma miríade de maneiras diferentes. No novo estudo ATLAS , os físicos se concentraram em sete “canais de decaimento” com o maior potencial de descoberta. Esses canais foram refinados ainda mais usando uma técnica de aprendizado de máquina chamada árvores de decisão impulsionadas, com algoritmos treinados para cada canal para identificar o sinal procurado. A observação bem-sucedida mostra o trabalho meticuloso da equipe de análise, especialmente dada a complexidade das combinações de decaimento.
Ao combinar os canais de decaimento, os pesquisadores do ATLAS foram capazes de observar a produção de VVZ e definir limites nas contribuições de fenômenos de nova física para o sinal. Os limites resultantes confirmam a validade do Modelo Padrão e estão em linha com resultados anteriores sobre a produção de três bósons vetoriais.
À medida que os pesquisadores analisam conjuntos de dados maiores da terceira execução do LHC e do próximo HL-LHC , eles refinarão ainda mais suas medições da produção de três bósons vetoriais, aprofundando nossa compreensão dessas partículas fundamentais e seu papel no Universo.
Leia mais no site do ATLAS .
Para saber mais, acesse o link
Fonte: CERN / Por colaboração ATLAS / Publicação 19/02/2025
https://home.cern/news/news/physics/observing-triplets-weak-bosons
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Web Science Academy; Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos de Economia, Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia Climatologia).
Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
>Autor de cinco livros, que estão sendo vendidos nas livrarias Amazon, Book Mundo e outras.
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