Eksperimen DØ Tidak Temukan Partikel Fisika Baru Dari CDF Tevatron

Tinuku
News KeSimpulan.com - Tim di Tevatron bentrok terkait partikel fisika baru. Verifikasi independen gagal mengkonfirmasi laporan temuan partikel sebelumnya.

Tim pemukul proton-antiproton di Tevatron, Fermilab, Batavia, Illinois, mencapai kesimpulan starkly berbeda terkait pengamatan kemungkinan partikel baru di luar apa yang selama ini diprediksi dalam model standar fisika partikel.

Pada bulan April lalu, peneliti eksperimen Collider Detector Fermilab (CDF) melaporkan bukti sementara partikel yang tidak diprediksi dalam model standar fisika telah muncul dalam tumbukan yang memproduksi W boson (partikel nuklir gaya lemah) dan jet partikel lainnya.

Pada bulan Mei, mereka merilis data yang memperkuat kasus partikel-partikel tersebut dan teorisasi yang menjelaskan setidaknya muncul selusin makalah ke server preprint arXiv. Tetapi kemarin para peneliti eksperimen Dzero (DØ) secara independen juga di Fermilab, mengumumkan data tidak mengkonfirmasi sinyal partikel tersebut.

"Hasilnya tidak baik bagi CDF, Kami tidak mengkonfirmasi sinyal. Kami tidak melihat apa-apa," kata Dmitri Denisov, juru bicara DØ.

Kesenjangan temuan CDF dan DØ jarang terjadi. Denisov memperkirakan sekitar 500 makalah yang dihasilkan dari dua eskperimen selama dekade terakhir, hanya dua atau tiga perbedaan pendapat yang signifikan. Sebagai juru bicara DØ, Denisov lebih percaya diri dengan hasilnya dan mencurigai sesuatu yang mungkin salah dengan dalam model eksperimen CDF terkait peristiwa latar belakang darimana sinyal diekstrak.

Tetapi Rob Roser, juru bicara CDF, mengatakan kolaborasi menggunakan analisis state-of-the-art techniques dan pemeriksaan secara seksama, karena Roser percaya DØ juga melakukan. Langkah berikutnya bagi kedua tim untuk duduk bersama dalam membandingkan analisis masing-masing, plot by plot, kata Roser.

"Ini masalah yang sulit dan memerlukan waktu," kata Roser.

Meskipun Tevatron tutup pada bulan September, analisis data jalan terus dan Denisov mengatakan harus sudah cukup data untuk menyelesaikan konflik dengan membandingkan analisis.

Anomali dalam eksperimen CDF adalah kelebihan jumlah insiden dimana tumbukan proton-antiproton menghasilkan W boson dan dua jet partikel lainnya. Spektrum energi jet tidak terduga yang menunjuk produksi partikel baru, bukan diprediksi oleh model standar yang membusuk dalam menghasilkan jet ekstra.

Kelebihan signifikansi statistik sekitar 4,1 sigma, hanya singkat dari sigma 5 yang dibutuhkan untuk mengklaim penemuan. Spektrun DØ di kisaran energi yang sama menunjukkan hasil nihil yang sesuai dengan hasil negatif 4,3 sigma, kata Denisov.

Tim di Large Hadron Collider di CERN, laboratorium fisika partikel Eropa di dekat Jenewa, Swiss, juga telah memeriksa data dan sejauh ini gagal melihat apa pun seperti penampakan CDF. Tetapi Guido Tonelli, juru bicara eksperimen CERN's Compact Muon Solenoid (CMS), memperingatkan jumlah data yang dikumpulkan oleh LHC masih terlalu kecil untuk pernyataan definitif.

"Kami ingin memastikan signifikasi," kata Tonelli.

Tonelli berharap CMS memiliki cukup data untuk verifikasi penampakan CDF pada akhir Juni dan akan melaporkan hasilnya pada konferensi European Physical Society untuk fisika energi tinggi di Grenoble, Perancis.

Sementara itu, konflik antara CDF dan DØ cenderung membuat sakit kepala bagi para teoritikus, kata Pran Nath, teoritikus fisika partikel dari Northeastern University di Boston, Massachusetts, yang mengajukan perpanjangan model standar untuk menjelaskan temuan CDF.

"Jika eksperimen ambigu, kita tidak bisa mengandalkannya. Bisa dibilang serampangan adalah cara yang tepat untuk meletakkannya," kata Nath.

Scott Thomas, teoritikus fisika partikel dari Rutgers University di Piscataway, New Jersey, mengatakan akan melihat lebih dekat hasil DØ. Thomas sudah melihat analisis CDF dan berpikir tim melakukan eksperimen secara hati-hati.

"Ini ukuran yang sangat sulit, tapi sepertinya mereka melakukan segala sesuatu yang mereka bisa," kata Thomas.

Jika hasil CDF ternyata salah, studi teoritis dilakukan untuk mencoba menjelaskan beberapa cara baru fisika di luar model standar dan dapat diuji dari data tumbukan yang mungkin akan bermanfaat di LHC.

"Ini masih bermanfaat," kata Thomas.

Sementara itu, Denisov berpikir sekarang saatnya untuk menempatkan spekulasi teoritis dan tetap meneruskan eksperimen di luar perbedaan.

"Ini tidak masuk akal untuk berbicara fisika baru sekarang. Kembali ke papan gambar," kata Denisov.

Download Laporan : arXiv dan DØ Collaboration
  1. CDF Collaboration, T. Aaltonen, et al. Invariant Mass Distribution of Jet Pairs Produced in Association with a W boson in ppbar Collisions at sqrt(s) = 1.96 TeV. arXiv:1104.0699, (last revised 2 May 2011), http://arxiv.org/abs/1104.0699
  2. A. Annovi (INFN Frascati, Italy) et al. Invariant Mass Distribution of Jet Pairs Produced in Association with a W boson in ppbar Collisions at √s = 1.96 TeV. http://www-cdf.fnal.gov/physics/ewk/2011/wjj/7_3.html
  3. DØ Collaboration. Study of the dijet invariant mass distribution in ppbar-->W(-->lv)+jj final states at sqrt(s)=1.96 TeV. http://www-d0.fnal.gov/Run2Physics/WWW/results/final/HIGGS/H11B/
DØ Experiment http://www-d0.fnal.gov/
CDF Experimental http://www-cdf.fnal.gov/

Gambar : Fermilab
Tinuku Store

No comments:

Post a Comment