Deutsche ATLAS-Gruppen an der Untersuchung des Top-Quarks beteiligt - Neue Resultate veröffentlicht

Unter Federführung deutscher Gruppen hat das ATLAS-Experiment eine Vielzahl von Messungen zum Top-Quark durchgeführt und für die Winterkonferenzen 2011 veröffentlicht.

Unter Federführung deutscher Gruppen hat das ATLAS-Experiment eine Vielzahl von Messungen zum Top-Quark durchgeführt und für die Winterkonferenzen 2011 veröffentlicht.

Das Top-Quark ist das schwerste bekannte Elementarteilchen. Mit einer Masse von etwa dem 185-fachen der Protonenmasse könnte es der Schlüssel zu bisher unbekannter „neuer Physik" sein. Erste Messungen mit ca. 1000 Top-Quarks wurden seit 1995 am Tevatron-Beschleuniger durchgeführt. Die ersten Top-Quark-Paare bei ATLAS wurden bereits kurz nach der Inbetriebnahme im letzten Jahr gefunden.

Nachdem im Herbst 2010 die Produktionsrate der Top-Quark-Paare zum ersten Mal bei einer Energie von 7 TeV veröffentlicht wurde, ist jetzt eine verbesserte Messung vorgestellt worden, die schon jetzt die Genauigkeit der Tevatron Resultate erreicht. Sie zeigt eine sehr gute Übereinstimmung mit QCD-Rechnungen. Die deutschen Arbeitsgruppen der Universitäten Bonn, Dortmund und Göttingen, sowie DESY waren an dieser Untersuchung führend beteiligt.

Messung der Top-Masse

Von zentraler Bedeutung ist die Bestimmung der Top-Quark-Masse, die sowohl direkt aus den Zerfallsprodukten bestimmt wurde (MPP München, Göttingen) als auch indirekt aus der Produktionsrate (DESY, Göttingen). Auch die Winkelverteilung der Zerfallsprodukte des Top Quarks konnte gemessen werden (Göttingen). Die Messung ist ein wesentlicher Test der Standardtheorie.

Deutsche Gruppen waren ebenfalls an Messungen zur Produktion einzelner Top-Quarks durch die elektroschwache Wechselwirkung beteiligt (Wuppertal, Bonn, HU Berlin). Aus diesen Messungen konnten Grenzen auf anomale Kopplungen an das Top-Quark gesetzt, die auf „neue Physik" hindeuten würden (Bonn, Wuppertal).

Alle Resultate wurden mit den Daten des letzten Jahres erzielt und stimmen gut mit theoretischen Erwartungen und Messungen am Tevatron überein. Inzwischen sind fast zehnmal soviel Daten aufgenommen worden, und bis zu den Sommerkonferenzen können am LHC voraussichtlich mehr Top-Quarks als am Tevatron analysiert werden. Dies wird sehr viel genauere Messungen ermöglichen und eine Vielzahl neuer Untersuchungen zum Top-Quark ermöglichen.

 



 
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