Gestern und heute hat die CMS-Kollaboration, also eines der Experimente am LHC, zwei kurze Videos veröffentlicht die ein sehr interessantes Ereignis am 24. September 2010 zeigen, ein Zerfall der ein Goldener Kanal sein könnte.
Goldener Kanal? Was soll denn das sein? Ich habe auch erst gegoogled, dass es keine Sauerei ist, aber nein, außer einem tschechischen Kanal bezeichnet man damit den Zerfallskanal ZZ* -> ????. Ok, ich bin ungenau, denn eigentlich bezeichnet man damit einen Zerfallskanal der noch etwas vorher startet, und tatsächlich beobachtet hat man nur das Ende davon. Hier ist aber zunächst die Kollision:
Und nochmal das Ergebnis:
Was also in der Kollision da wegfliegt, ist ein ganzer Wust an gelben Linien die innerhalb der Kammer bleiben, z.B. Elektronen, und dann vier weiße Linien, die kaum gekrümmt nach außen laufen. Das sind vier Myonen ?, die aus zwei Z-Bosonen, den dicken Vermittlern der Schwachen Wechselwirkung, stammen.
Und warum sind solche Ereignisse jetzt so interessant? Schauen wir uns mal dieses Bild (von hier) an:
Der Plot zeigt auf der x-Achse die Masse des Higgs-Bosons, und darüber die Wahrscheinlichkeit, in bestimmte Teilchen zu zerfallen. Man sieht, für höhere Massen dominieren die Zerfälle in WW (die geladenen Cousins der Z) und ZZ.
Die ZZ wiederum zerfallen z.B. in vier Leptonen. Myonen sind leichter zu detektieren als Elektronen, weil sie keine Schauer in der Kammer machen und kaum Bremsstrahlung abgeben. Sie werden sogar erst außerhalb der inneren Kammer detektiert. Deswegen nennt man den Kanal H -> ZZ* -> ???? den Goldenen Kanal. Weil er so ein schöner und sauberer Weg wäre, das Higgs zu finden. Wenn es schwerer als 135 GeV ist.
Heißt das, man hat schon ein Higgs gefunden? Nein, es gibt auch andere Wege zwei Z zu erzeugen, ohne ein Higgs aufzuscheuchen. Und selbst wenn es diese nicht gäbe, nur wenn man viel Statistik hat kann man schließlich in den Kurven feststellen, dass es da eine Resonanz gibt die ein Teilchen sein muss…
Aber es ist eine spannende Entdeckung, und man dürfte es wohl zurecht als Higgs-Kandidat bezeichnen.
(via @sc_k)
P.S.:
Ich komme übrigens nicht drum rum, drauf hinzuweisen dass es ja auch Zerfälle nach ZZ und zwei Top-Quarks geben könnte, zumindest aus Higgs-Paaren. Das wäre dann wohl der “Beard-Prozess”, und das obwohl Physiker doch selten “Sharp Dressed Men” sind.
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