Zpřesněná měření hmotnosti top quarku z experimentu D0

D0 experiment provedl nové, přesnější měření hmotnosti top kvarku, kdy koncový stav rozpadu top a anti-top kvarku obsahuje jeden lepton a jety. Měření bylo provedeno v proton-antiprotonových srážkách na urychlovači Tevatron pří těžišťové energii 1,96 TeV. Výsledná naměřená hodnota m_t=176,01±1,64 GeV je jednou z nejpřesnějších měření hmotnosti top kvarku v samostatném koncovém kanále. Oproti předchozímu měření došlo ke značné redukci systematických chyb, a to především v neurčitosti spojené s energetickou kalibrací b-jetů. Byla použita metoda kalibrace in situ vyvinutá pro korekci energetické kalibrace jetů pro měření inkluzivního spektra produkce jetů, což je metoda, k jejímuž vývoji naše pražská skupina významným způsobem přispěla. Nejtěžší z kvarků, top kvark, má dle standardního modelu částicové fyziky úzkou vazbu na Higgsův boson. Hmotnosti top kvarku a bosonu W jsou, byť slabě, svázány s hmotností usilovně hledaného Higgsova bosonu. Současná měření hmotnosti top kvarku a W bosonu ukazují, že Higgsův boson by měl být relativně lehký. V případě objevení Higgsova bosonu a určení jeho hmotnosti tak lze porovnat, je-li tato jeho hmotnost v souladu se zjistěnými hmotnostmi top kvarku a bosonu W. V případě výrazné nekonzistence by pak bylo možné učinit závěr, že objevený Higgsův boson neodpovídá tomu, jak jej predikuje standardní model.

Fit hmotnosti top kvarku (m_t)

¹Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russia
²Institute of Physics ASCR, Na Slovance 2, 182 21 Prague 8, Czech Republic