ATLAS探测器在13 TeV质子碰撞中寻找超重长寿命电R强子:最新实验结果

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在《物理学快报B》(Physics Letters B)的760卷第647-665页中,一篇由ATLAS合作团队发表的文章详细描述了他们在欧洲核子研究中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)上进行的一项研究。这项研究利用了在s = 13 TeV质子-质子碰撞数据集,总量达到了3.2 fb-1,目标是探索可能存在的重(massive)且寿命较长的带电R强子(R-hadrons)。R强子是一种理论预言中的新型强子,它们带有重质量但具有不同于标准模型粒子的特性,如可能的慢速移动和大电离损失。 研究基于对这类特殊粒子的观测指标,即它们的离子化损失显著以及较光速显著减缓的传播速度。这些特征使得R强子的探测成为可能,因为它们在穿过物质时产生的效应会与常规带电粒子有所不同。然而,实验结果显示并未观察到与预期背景的显著偏离,这表明在当前数据中并未找到明显的R强子信号。 文章提供了95%置信水平上的上限,限制了在600 GeV至2000 GeV质量范围内长寿命R强子的生产截面。此外,实验还排除了某些特定情况下可能的超对称粒子,如胶子ino(gluino)、bottom squark(底夸克喷射)和top squark(顶夸克喷射),其质量上限分别为1580 GeV、805 GeV和890 GeV,这些结果对于粒子物理的标准模型和超对称理论框架构成了进一步的约束。 这篇研究是高能物理领域对未知粒子的探索尝试,它不仅验证了现有理论的精确性,也增加了我们对可能超出标准模型的新物理现象的理解。尽管没有发现R强子,但它为未来的实验设计和理论构建提供了有价值的数据基础。未来随着更多数据的积累和更先进的分析技术,这种类型的搜索将继续在寻找新物理的过程中扮演关键角色。
2023-06-06 上传