W Parçacığı
Zayıf etkileşimden sorumlu olan üç adet taşıyıcı parçacıklar W+, W- ve Z0 dır. W parçacıkları BHÇ' deki proton-proton çarpışmalarında farklı şekillerde oluşurlar. Aşağıdaki şema galerisi bu yolları bize göstermektedir. Daha iyi bir ilüstrasyon için Feynman diyagramları kullanılmıştır. Buradan diyagramları öğrenebilirsiniz.
Farklı W parçacıklarının oluşumu
  • Bu Feynman diyagramı birçok W+ parçacıklarının oluşmasındaki süreç olan kuark-gluon etkileşimini açıklamaktadır. Ayrıca bir aşağı kuarkta oluşmakta ve bir jete sebep olmaktadır. Jetin görünür olup olmaması aşağı kuarkın saçılma yönüne bağlıdır. Genellikle bu kuarktan dolayı oluşan jetin gözükmemesinin sebebi, jetin ışın borusuna çok yakın hareket etmesinden dolayıdır. Böyle bir olayda birçok durumda ya hiç ya da bir adet jet görebilirsiniz. Ek gluonlar ışıma yaparak daha çok jetler yaratırlar.
  • Bu diyagram W- parçacıklarını yaratmak için baskın süreci (kuark-gluon etkileşimi) göstermektedir. Ayrıca yukarı kuark en azından bir jet yaratmaktadır.


  • W+ parçacıkları ayrıca kuarklardan ışıma yapılarak da oluşabilir. Burada bir yukarı kuarkın ışıma yaparak bir W+ parçacığı salmasıyla aşağı kuarka dönüşmesi gösterilmiştir.
  • Ve aynısı karşıt-kuarklar için de geçerlidir. Burada: bir karşıt-yukarı kuarkın bir karşıt-aşağı kuarka dönüşümü gösterilmektedir.


W parçacıklarının bozunumu
W parçacığı ağırdır (80.4 GeV/c2) ve oluşumundan neredeyse hemen sonra bozunur. W bozunumlarının iki bölü üçünde, dedektörlerde jetler olarak gözüken bir kuark-karşıt kuark çifti oluşur. Bir bölü üçünde ise, bir lepton ve nötrino oluşur. Bu durumlarda, leptonlar eşik olasılığa sahip olarak bir elektron, bir müon veya bir tau olabilir. Tau gözlenilmeden önce bozunuma uğrar. Bizim incelediklerimizde, biz sadece W parçacıklarının elektronlara (veya pozitronlara) veya müonlara (veya karşıt-müonlara) bozunumuna bakacağız. Böylece karşımıza aşağıdaki Feynman diyagramları çıkar.

  • Aşağıdaki durumda W+ parçacığı bir pozitron ve elektron nötrinosuna bozunmaktadır.
  • Burada W- parçacığı bir elektron ve karşıt-elektron nötrinosuna bozunmaktadır.
  • W+ parçacığı ayrıca bir karşıt-müon ve bir müon nötrinosuna bozunur.
  • W- için bir diğer olasılık ise bir müon ve karşıt-müon nötrinosu'na bozunumudur.


Son dört diyagramda gösterilen ve dedektörlerde bir ize sahip olan olaylar veri örneklerimizde sinyal olayları olarak kabul edileceklerdir. Hepsi çok kısa bir süre var olan W parçacığının kesin bir göstergesidir. Diğer tüm olaylar arka plan olarak sınıflandırılmalıdır. Son resim galerisindeki olası arka plan olaylarına bir göz atalım.

Arka plan olayları
Protonlar çarpıştığında sadece W parçacıkları oluşmaz ayrıca Z0 parçacıkları da oluşur. Bu parçacıklar da oluşumlarından hemen sonra bozunurlar.

  • Proton-proton çarpışmasında oluşan bir Z0 parçacığı, diğerleri arasında, bir elektron-pozitron çiftine dönüşür veya...
  • .... bir müon-karşıt müon çiftine dönüşür.


Bu bilgiler ile MINERVA' daki tüm W olaylarını tanımlayabiliriz.