Prípady pozadia

Pri zrážke protónov nemusí vznikať iba Z bozón alebo Higgsov bozón, ale môže vzniknúť akýkoľvek typ častice, napríklad aj W bozón alebo top kvark. Tieto častice sa podobne ako Z bozón alebo Higgsov bozón ihneď po svojom vzniku rozpadnú, keďže sú veľmi ťažké.

Pri zrážke tiež môžu často vznikať spŕšky častíc, tzv. “jety“ bez Z bozónu, W bozónu alebo top kvarku. Prípady s W bozónom, top kvarkom alebo jetmi, ktoré sa podobajú na “signálový” prípad obsahujúci časticu, ktorú hľadáte (Z, Higgsov bozón), budeme označovať ako prípady pozadia.

Obrázok znázorňuje, ako sa produkuje a rozpadá W- bozón.

Tento diagram ukazuje dominantný proces (kvark-gluónová interakcia) na produkciu W- bozónov. Najmenej jeden jet je vytvorený z up-kvarku. Ako môžete vidieť: W bozón sa typicky rozpadá len na jeden nabitý leptón, nie na dva ako tomu bolo v prípade Z bozónu. Okrem toho je tu ešte neutríno. Ako sme sa už naučili, neutríno môže byť zaznamenané len ako chýbajúca energia pri vyhodnocovaní energetickej rovnováhy.

V tomto prípade je vytvorený W- bozón pri zrážke gluónu (g) a down kvarku (d), a rozpadá sa na elektrón a antineutríno. Toto nie je jediný spôsob, ako sa môže produkovať a rozpadať W- bozón. Je ich oveľa viac!

Môžete porovnať rozpadové produkty s produktmi pochádzajúcimi napríklad z rozpadu Z bozónu. Zapamätajte si: Z bozón bol neutrálny, a preto súčet elektrických nábojov jeho rozpadových produktov bol nula. Keďže W bozón nie je neutrálny, má buď kladný náboj +1 alebo záporný náboj -1, tak jeho rozpadovými produktami nemôže byť pár častica-antičastica alebo pár nabitých častíc.