Události tvořící pozadí

Při srážkách protonů vznikají nejrůznější částice, nejenom Z nebo Higgsovy bosony. V události se může se objevit třeba i boson W nebo top kvark. Tyto částice se také rozpadají okamžitě po produkci, protože jsou stejně jako boson Z nebo Higgsův boson velmi těžké.

Při srážkách také často vznikají spršky částic nazývané “jety” nebo “výtrysky” , kdy se neprodukuje Z, W ani top. Události s produkcí W, top kvarku nebo jetů, které mohou někdy vypadat jako “signal” (tj. událost s částicí, po níž pátráme), se nazývají pozadí.

Následující obrázek ukazuje, jak může vznikat a rozpadat se boson W−.

Tento diagram ukazuje nejčastější proces (jde o interakci kvarku s gluonem), při němž vzniká částice W-. Vzniká při něm též kvark u, který dá vzniknout alespoň jednomu jetu. Takže vidíte: Pro boson W je příznačné, že se rozpadá na pouze jeden nabitý lepton, nikoli dva jako boson Z. Vzniká ovšem neutrino. Jak už jste se poučili, neutrino se projeví jen jako chybějící energie v celkové energetické bilanci.

Boson W− zde vzniká při srážce gluonu a kvarku down (d) a rozpadá se na elektron a (elektronové) antineutrino. Není to ovšem jediný způsob produkce a rozpadu bosonu W−, je jich mnohem víc!

Tyto produkty rozpadu můžeme srovnat například s rozpady bosonu Z. Vzpomeňte si: Boson Z je neutrální a součet nábojů rozpadových produktů tedy musí být 0. Naproti tomu boson W není neutrální, má náboj +/−1. Produkty rozpadu tudíž nemohou být pár nabitá částice a její antičástice.