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A massa do W… o meio.

quarta-feira, 15 fev 2012; \07\UTC\UTC\k 07 1 comentário

Olá caríssimos,

Se lembram que eu fiz um post há algum tempo atrás com umas das primeiras medidas da massa do bóson W? Para refrescar a memória: A massa do W… o início. Um longo caminho foi percorrido depois daquilo. O buraco que hoje tem o LHC antes tinha o LEP, que era um colisor de elétrons e pósitrons e nele haviam outros quatro experimentos: DELPHI, OPAL, L3 e ALEPH. Todos eles mediram a massa do W, mas não pela massa transversa, como na imagem que copiei no post anterior.

Num colisor elétron-pósitron, você não consegue produzir eventos com apenas um W, porque senão carga elétrica não seria conservada. Para medir a massa do W eles usavam eventos W+W-, ou medindo a dependência da seção de choque com a energia perto do limiar de produção de um par de W, ou realmente medindo a massa invariante em decaimentos totalmente hadrônicos (cada um dos W decaindo para dois jatos) e em decaimentos para lépton + jatos (um W decaindo em dois jatos e o outro para um lépton e um neutrino). Se o colisor de elétron-pósitron tem essa desvantagem de não produzir eventos com apenas um W, eles tem a vantagem de saber (muito) precisamente a energia e o momento total da interação. Isso quer dizer que, tendo apenas um neutrino no decaimento, ainda dá para fazer uma reconstrução cinemática total. No caso em que os dois W decaem para lépton e neutrino, esquece.

Em colisores próton-antipróton, como era o SPS e como era ;( o Tevatron, não dá para reconstruir o momento longitudinal do neutrino porque, no fundo, o que você está colidindo são quarks e glúons e a fração de momento do (anti)próton que eles carregam não é sempre a mesma, varia de colisão para colisão e é impossível de se saber. No Tevatron, “a melhor maneira” (mais sobre isso num post posterior) de se medir a massa do W é justamente como mostrado no post anterior: medindo a distribuição de massa transversa.

Eu queria mostrar para vocês o que foi feito no Tevatron até hoje. Mas em vez de ficar escrevendo um texto infinito, resolvi fazer algo diferente. Eu não sou muito bom com gráficos, mas fiz uma tentativa frustrada de infografo relembrando todas as medidas da massa do bóson W feitas pelo D0 e pelo CDF até hoje. A imagem está depois do fold.

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