Çarpışma Analizleri > W Bozunmaları

W Bozunmaları:Yine Standart Model'e göre, bir W parçacığın dört farklı şekilde;

* bir elektron ve elektron nötrinosuna,
* bir muonla muon nötrinosuna,
* bir tau parçacığı ile tau nötrinosuna,
* veya bir kuarkla karşıtkuarka

bozunabiliyor Bunlardan ilk üçüne lepton ('leptonic') , sonuncusuna da hadron ('hadronic') bozunması deniyor WW bozunmalarının resimleri incelenmek suretiyle, bu farklı bozunma biçimlerinin gerçekleşme olasılıklarını saptamak ve Standart Model'in önögörüleriyle kıyaslamak mümkün

Örneğin yukarıdaki resimdeki patikaların her ikisi de, iz saptama katmanında iz bıraktıklarına göre, yüklü parçacıklara ait Kırmızı renkle gösterilenin, muon katmanında bir çarpı işareti uzantısı var Demek ki bir muona ait ve W'lardan birisi, bir muon ile, gözlemden kaçmış olan muon nötrinosuna bozunmuş Diğer, yeşil renkli patika ise, elektromanyetik kalorimetrede son buluyor ve burada büyük miktarda enerji bırakılmış olduğuna işaret ediyor Demek ki bir elektrona ait ve diğer W parçacığı, bir elektronla, keza gözlemden kaçmış olan elektron nötrinosuna bozunmuş Patikaların birbirlerine göre 180 derecelik bir açı yapmıyor olması, momentumu korunmamış gösteriyor Bunun nedeni, gözlenememiş olan nötrinoların, hesaba katılamayan momentumları

Buradaki, kırmızı renkle gösterilmiş olan patika bir muona ait Dolayısıyla, W'lardan birisi bir muonla, gözlemden kaçmış olan muon karşıtnötrinosuna bozunmuş Yeşil ve mavi renkle gösterilen diğer patikalar, iki parçacık yağmuru oluşturuyor ve bir kuark çiftinin bozunmasına işaret ediyor Demek ki diğer W, bir kuarkla karşıtkuarka bozunmuş Yani W'lardan birisi lepton, diğeri hadron bozunmasına uğramış Buna 'yarı-lepton' ('semi-leptonic') bozunma deniyor

WW bozunmalarına yol açan çarpışmaların incelenmesi genelde, Z bozunması içerenlere oranla çok daha zor Çünkü bu çarpışmalar çok daha yüksek, 200GeV düzeyinde enerjiye sahip bulunuyor ve çarpışmada, iki vektör bozon birden bozunuyor Dolayısıyla, dedektörde çok sayıda parçacık patikası görülüyor ve iki W parçacığından kaynaklanan parçacıkları, birbirinden ayırmak zor olabiliyor Örneğin W'lardan birinden kaynaklanan bir elektron, diğer W'dan kaynaklanan jetin yönüne kayabiliyor Bu durumda, elektron bu ikinci jetin parçası gibi görünüyor ve diğer W parçacığına ne olduğu anlaşılamıyor Halbuki elektronların tek başlarına, elektromanyetik kalorimetrede tüm diğerlerinden ayrı sinyaller halinde görülmesi, en arzu edilen durum iken




Tau parçacıkları özellikle karmaşık Çünkü taunun kendisi bir elektrona ve muon artı nötrinolara bozunabiliyor Böyle durumlarda, W parçacığının doğrudan elektrona mı bozunduğunu, yoksa önce tauya bozunup, elektrona dolaylı olarak mı yol açtığını anlamak çok zor oluyor Fakat lepton tipi bozunmaların üç tipi arasında ayırım güdülmeksizin; sadece hadron ve lepton tipi bozunma oranlarına bakıldığında, karmaşık tau bozunmalarının tanınması sorunundan kaçınılabiliyor Bu dahi, kuramla deney arasındaki uyumu irdelemek açısından, çok güçlü bir araç