В своей охоте на новые частицы и явления, скрывающиеся в столкновениях на БАКе (ЦЕРН), эксперименты ATLAS и CMSобъединили свои усилия для изучения топ-кварков (t quark).
Как самый тяжелый из всех элементарных частиц, весящий почти столько же, сколько атом золота, t кварк менее изучен и понятен, чем его более легкие «родственники». По словам представителей ЦЕРН, изучение свойств этого кварка поможет в поисках "новой физики".
Намёки на то, что свойства топ-кварка отличаются от "стандартной модели" элементарных частиц, были замечены ещё во времена опытов на закрытом ныне коллайдере Тэватрон (на котором эта частица и была открыта в 1995 году). При получении пары "кварк-антикварк" в ходе столкновений протонов с антипротонами обнаруживалась асимметрия между частицей и античастицей, причём в размерах значительно больших, чем предсказывала теория.
Отличием Большого адронного коллайдера от Тэватрона является то, что в нём сталкиваются не протоны с антипротонами, а два протонных пучка. Стандартная модель прогнозирует, что эффект асимметрии будет небольшим (порядка 1%), но, если верны гипотезы о "новой физике", то асимметрия может быть значительно выше. В экспериментах ATLAS и CMS измеряли асимметрию путем изучения различий в угловых распределениях верхних кварков и антикварков, производимых на ЛХК, при энергиях 7 и 8 ТэВ.
Результаты экспериментов не показывают отклонений от последних расчетов Стандартной модели. Более того, согласно более усовершенствованным расчётам, уровень асимметрии должен быть несколько выше, чем предполагалось ранее, т.е. результаты Тэатрона укладываются в рамки Стандартной модели.
Учёные планируют продолжать исследования топ-кварков с помощью детекторов ATLAS и CMS до энергии столконений в 13 ТэВ.