Análise
O seu trabalho agora é realizar uma série de medidas da massa do bosão Z0 e, a partir destas medidas criar 2 histogramas que no final serão combinados com os histogramas feitos por outros grupos. HYPATIA dispõe de um calculador de massa invariante e histogramas. Para ver como utilizá-los, siga esta ligação. Irá usar estas ferramentas conjuntamente com a informação da identificação de partículas de HYPATIA neste exercício.

As suas imagens de colisões contêm uma mistura de acontecimentos com produção e decaimentos de bosões Z0 em electrão-positrão, muão-anti-muão, mas também outros acontecimentos completamente diferentes, como jactos de partículas provenientes de quarks e gluões, ou produção e decaimento de bosões W (Se não se lembrar qual o aspecto destes, volte a identificação de acontecimentos). Deve usar os seus conhecimentos sobre identificação de partículas e o calculador de massa invariante HYPATIA (massa em repouso), para investigar se foi produzido um bosão Z0 ou não.



Instruções para a análise.
  1. Para cada imagem de colisão, introduza numa folha de registo se vê um decaimento do bosão Z0 num par electrão-positrão, num par muão-anti-muão, ou se o acontecimento é um acontecimento de fundo. Em cada colisão use as ferramentas de selecção e apontar, e a informação das partículas, para determinar se foi criado ou não um bosão Z0.
  2. Se você acredita estar a ver o decaimento dum bosão Z0, decida se decaíu num par electrão-positrão ou num par muão-anti-muão.

    Quando tiver identificado os traços correctos pertencentes às duas partículas provenientes do bosão Z0, insira os pares de traços na tabela de massa invariante de HYPATIA. Depois coloque o valor de massa invariante na folha de resultados, e note se tem um par electrão-positrão ou um par muão-anti-muão. De forma a realizar uma análise científica, não omita valores de massa invariante mesmo que lhe pareçam muito altos ou muito baixos relativamente ao seu conhecimento do valor da massa do bosão Z0.
  3. Se pensar que a colisão corresponde a um acontecimento de fundo, não calcule o valor da massa invariante (e não coloque nenhum resultado na folha de resultados), mas registe o facto na folha de registo.


Questões sobre os seus resultados
  1. Compare os histogramas dos pares electrão-positrão e muão-anti-muão.
    • Pode apontar algumas diferenças ou aspectos similares?
    • Com que frequência o bosão Z0 decai em pares electrão-positrão? Com que frequência o bosão Z0 decai em pares muão-anti-muão?
    • Que é que esperava? Porquê?
  2. Qual o valor mais provável da massa do bosão Z0?
    • Como é que se compara o valor obtido com a média mundial de 91.187 GeV/c2?
  3. Qual pode ser a explicação para a distribuição obtida ser tão larga? Porque é que não obtém sempre o mesmo valor para a massa do bosão Z0?
  4. Descobriu algum bosão Z' ?
    • Se sim, qual lhe parece ser a massa do bosão Z' ?
  5. Porque é que será útil combinar os seus resultados com os resultados obtidos por outros grupos?


Combinando resultados globalmente
Uma vídeo-conferência irá ocorrer no final do dia das Masterclasses, entre os institutos intervenientes nesse dia que tenham analisado dados de ATLAS (ou de CMS), e dois moderadores que estarão no CERN. Poderão comparar os vossos resultados com os resultados dos estudantes nos outros institutos. Para isto, deve salvar a folha de cálculo com as massas invariantes e carregá-la seguindo as instruções nesta página.