Pratique Indentificando Partículas

Em cada imagem de um acontecimento podem-se ver traços de diferentes partículas.

Você será um detective neste primeiro exercício. Utilize as ferramentas do visualizador de acontecimentos e seleccione todos os electrões, positrões, muões, anti-muões, neutrinos (e anti-neutrinos, que não se distinguem dos neutrinos nestas experiências), e jactos (de partículas) mostrados nas imagens de um acontecimento.

Utilize os quadradinhos de baixo de cada exercício para gravar o tipo de partículas que observa, clicando em 'Check'. O botão 'Hint' pode dar-lhe alguma sugestão! O botão 'Correct' dá-lhe a resposta.

Boa sorte!

partícula 1 electrão positrão muão anti-muão fotão (anti-)neutrino jacto
 
partícula 2 electrão positrão muão anti-muão fotão (anti-)neutrino jacto
 
partícula 3 electrão positrão muão anti-muão fotão (anti-)neutrino jacto
 

A alternativa 1 (electrão) está correcta. A alternativa 2 (positrão) está errada. A decisão se é um electrão ou um positrão deve ser baseada no sinal do valor da variável 'PT'. O sinal do valor de PT é o sinal da carga eléctrica da partícula associada. Para a partícula associada a um traço vermelho e com depósitos de energia apenas no calorímetro electromagnético, o sinal de valor de PT é negativo. É por isso que é uma partícula electricamente carregada (deixou um traço) e de carga negativa (sinal de PT negativo), que sendo parada no calorímetro electromagnética corresponde a um electrão.

Alternativas 3 e 4 (respectivamente muão e anti-muão) não podem ser verdadeiras porque essas partículas não chegam às câmaras de muões.
Alternativa 5 (fotão) está errada visto que não há depósitos de energia no calorímetro electromagnético que não possam ser associados a traços.

A alternativa 6 (neutrino ou anti-neutrino) está correcta porque foi emitido um anti-neutrino do electrão juntamente com o electrão. O anti-neutrino transporta uma fracção da energia e deixa o detector sem ser detectado. É por isso que só pode ser reconhecido com a ajuda da medida do balanço da energia. Esta medida mostra que há energia transversa em falta ('Missing Energy Transverse', MET), na direcção de vôo do anti-neutrino. O valor de MET de 42 GeV é suficientemente elevado para podermos associá-lo à criação do anti-neutrino.

Alternativa 7 (Jactos) está errada porque não se vêem conjuntos de partículas.

partícula 4 electrão positrão muão anti-muão fotão (anti-)neutrino jacto
 

Alternativa 1 (electrão) está errada porque a partícula que se desloca para baixo é um positrão. O sinal do valor de PT aponta para uma partícula com carga eléctrica positiva.

Alternativa 2 (positrão) está correcta.

Alternativa 3 (muão) é verdadeira enquanto a alternativa 4 (anti-muão) é falsa.
Alternativa 5 (fotão) está errada porque não há depósitos de energia no calorímetro electromagnético que não possam ser associados a traços.

Alternativas 6 (neutrino ou anti-neutrino) e 7 (jactos) são verdadeiras porque de um lado o valor de MET - energia transversa em falta - é suficientemente elevada e por outro pode-se observar um conjunto de partículas no acontecimento, que em particular também deixam grandes depósitos de energia nos calorímetros hadrónicos.

partícula 5 electrão positrão muão anti-muão fotão (anti-)neutrino jacto