Classificando acontecimentos com HYPATIA

Aqui irá aprender como os acontecimentos mencionados anteriormente se vêem no visualizador de acontecimentos HYPATIA. Irá usar os seus novos conhecimentos para identificar partículas elementares. Irá aprender a escolher acontecimentos com o bosão Z0 como acontecimentos de sinal, e distingui-los de acontecimentos de fundo. Mais uma vez irá encontrar explicações sobre isto na forma de uma galeria de imagens.



processos de sinal
  • Em ambas as vistas vemos vários traços no detector de traços, bem como actividade (quadrados amarelos) no primeiro calorímetro (bloco verde no desenho do detector). Estes são sinais claros de electrões.
  • Há muitos traços visíveis na vista longitudinal na primeira imagem em cima. De forma a mostrar apenas as partículas com elevado momento transverso, definem-se os chamados "cortes" ("cuts"). Assim todas as partículas com um valor mínimo para o momento transverso são mostradas. Este valor mínimo terá de ser especificado. Para definir um valor mínimo para o momento transverso, o valor de 25 GeV é adequado. Este corte selecciona todos os traços de partículas com momento transverso superior a 25 GeV. A aplicação deste corte pode ser visto na segunda imagem em cima.
  • Se nós ampliarmos a vista transversa, parece que temos um par electrão-positrão opostos (repare na diferença de carga eléctrica). O momento transverso em falta é nulo, portanto não devem ter existido um neutrino energético. Este é um caso típico de acontecimento Z0→e- + e+.


  • Na vista transversa e na vista longitudinal podem ser vistas poucas partículas. Isto é normal para um acontecimento reconstruído pelo Detector ATLAS. Repare que não existe um momento transverso em falta significativo, o que significa que não deve ter sido produzido um neutrino energético. Na vista longitudinal pode-se ver claramente um par muão-anti-muão que, na vista transversal vão em direcções opostas.
  • Como se pode ver nesta vista transversal aumentada, o muão e o anti-muão vão em sentidos opostos. Ambas podem ter tido origem no decaimento de uma partícula após a sua criação.
  • Nesta imagem aumentada pode-se claramente os traços do muão e do anti-muão. Se reparar na carga eléctrica das duas partículas associadas aos traços pode-se notar que uma tem carga eléctrica positiva e a outra tem carga eléctrica negativa. Isto significa que uma par muão-anti-muão foi detectado. Associado à elevada energia destas duas partículas, é um sinal claro de que foi produzido um bosão Z0.




processos de fundo


  • Este acontecimento distingue-se dos acontecimentos de sinal de dois modos: 1. pode ver conjuntos de partículas (jactos) e 2. o valor do momento transverso em falta é muito pequeno para ter havido a produção de neutrinos energéticos.
  • Ambas as vistas aumentadas e mostradas com a opção olho-de-peixe mostram claramente os conjuntos de partículas.
  • Esta imagem mostra a vista longitudinal aumentada de outro acontecimento. Aqui pode reconhecer dois vértices de colisões que ocorreram com uma separação aproximada de 60 cm. Os vértices estão identificados com círculos vermelhos. Assim pode ter uma ideia de quão complicada pode ser a classificação de acontecimentos.


  • Repare que o valor do momento transverso em falta é de 38 GeV. Isto quer dizer que foi produzido um neutrino energético. Também se pode um traço na vista longitudinal e na vista transversal.
  • Na vista transversal pode-se ver claramente um muão (ou anti-muão). O traço no detector de traços está no sentido oposto à linha tracejada a vermelho. Isto é uma forte indicação do decaimento de um bosão W num muão (que se desloca para a esquerda nesta imagem) e num anti-neutrino do muão (que se desloca para a direita).


  • Na vista transversa pode-se a assinatura de um electrão com grande momento linear transverso e um neutrino (ou anti-neutrino), dado que o momento transverso em falta é de 39 GeV, viajando no sentido oposto. Na vista longitudinal pode também ver-se o electrão bem-isolado.
  • A informação do traço do momento diz-nos realmente que se trata de um electrão (e não um positrão; note o sinal negativo).