Fermilab के वैज्ञानिकों ने कण टकरावों का अवलोकन किया है जो एकल शीर्ष क्वार्क का उत्पादन करते हैं, जो 1 से 20 बिलियन में पाया जाता है। यह संपर्क शीर्ष क्वार्क के जोड़े के उत्पादन की ओर जाता है। एकल शीर्ष क्वार्क के उत्पादन में कमजोर परमाणु बल शामिल है और प्रयोगात्मक रूप से पहचानना कठिन है। यह अवलोकन 1995 में शीर्ष क्वार्क खोज के दिन से लगभग 14 साल बाद हुआ।
Fermilab's Tevatron, शिकागो के पास स्थित है, इलिनोइस वर्तमान में दुनिया का सबसे शक्तिशाली ऑपरेटिंग कण त्वरक है, और खोज वैज्ञानिकों द्वारा सहयोग पर एक साथ काम करने से की गई थी। वैज्ञानिकों का कहना है कि हिग्स कण की खोज के लिए एकल शीर्ष क्वार्क का महत्व है।
अमेरिका के ऊर्जा विभाग में उच्च ऊर्जा भौतिकी के विज्ञान कार्यालय के एसोसिएट डायरेक्टर डॉ। डेनिस कोवर ने कहा, "एकल शीर्ष क्वार्क उत्पादन का अवलोकन टेवाट्रॉन कार्यक्रम के लिए एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर है।" "इसके अलावा, अत्यधिक संवेदनशील और सफल विश्लेषण हिग्स की खोज में एक महत्वपूर्ण कदम है।"
एकल-शीर्ष उत्पादन के लिए खोज एक घास का मैदान में सुई ढूंढना आसान बनाता है। प्रत्येक 20 बिलियन प्रोटॉन-एंटिप्र्टन टकरावों में से केवल एक ही शीर्ष क्वार्क का उत्पादन करता है। इससे भी बदतर, इन दुर्लभ घटनाओं का संकेत आसानी से अन्य "पृष्ठभूमि" प्रक्रियाओं द्वारा नकल किया जाता है जो बहुत अधिक दरों पर होता है।
एकल शीर्ष क्वार्क उत्पादन की खोज एक बहुत बड़ी पृष्ठभूमि से एक बहुत छोटे संकेत को निकालने की आवश्यकता में हिग्स बोसोन खोज के समान चुनौतियां प्रस्तुत करती है। एकल शीर्ष खोज के लिए अग्रणी उन्नत विश्लेषण तकनीक अब हिग्स बोसोन खोज के लिए उपयोग में है। इसके अलावा, एकल शीर्ष और हिग्स संकेतों की पृष्ठभूमि आम है, और एकल शीर्ष स्वयं हिग्स कण के लिए एक पृष्ठभूमि है।
एकल-शीर्ष खोज करने के लिए, सीडीएफ और डीज़ेरो सहयोग के भौतिकविदों ने क्रमशः अपने प्रयोगों द्वारा दर्ज प्रोटॉन-एंटीप्रोटोन टकराव के परिणामों के माध्यम से स्वतंत्र रूप से कंघी की।
सीडीएफ 15 देशों के 63 संस्थानों के 635 भौतिकविदों का एक अंतर्राष्ट्रीय प्रयोग है। DZero 18 देशों के 90 संस्थानों के 600 भौतिकविदों द्वारा संचालित एक अंतर्राष्ट्रीय प्रयोग है।
प्रत्येक टीम ने कई हजार टकराव की घटनाओं की पहचान की, जिस तरह से देखा गया कि प्रयोग करने वाले एकल शीर्ष घटनाओं की अपेक्षा करते हैं। परिष्कृत सांख्यिकीय विश्लेषण और विस्तृत पृष्ठभूमि मॉडलिंग से पता चला कि कुछ सौ टकराव की घटनाओं ने वास्तविक चीज़ का उत्पादन किया। 4 मार्च को, दोनों टीमों ने अपने स्वतंत्र परिणाम भौतिक समीक्षा पत्रों को प्रस्तुत किए।
इससे पहले के दो सहयोगों ने एकल शीर्ष की खोज पर प्रारंभिक परिणामों की सूचना दी थी। तब से, प्रयोगकर्ताओं ने डेटा का विश्लेषण और चयन और विश्लेषण तकनीकों को तेज करने की मात्रा को दोगुना कर दिया है, जिससे खोज संभव हो गई है। प्रत्येक प्रयोग के लिए, संभावना है कि पृष्ठभूमि की घटनाओं ने संकेत को फीका कर दिया है, अब लगभग चार मिलियन में से केवल एक ही है, दोनों सहयोगों ने एक ऐसी बेहूदी खोज का दावा करने की अनुमति दी है जो अधिक खोजों का मार्ग प्रशस्त करती है।
"मैं रोमांचित हूं कि सीडीएफ और डिजेरो ने इस लक्ष्य को हासिल किया," फर्मीलैब के निदेशक पियर ओडोन ने कहा। "दोनों सहयोग पिछले पंद्रह वर्षों से इस दुर्लभ प्रक्रिया की खोज कर रहे हैं, जो 1995 में शीर्ष क्वार्क की खोज से पहले शुरू हुई थी। इन सबमैटोमिक प्रक्रियाओं की अधिक विस्तार से जांच करने से मानक मॉडल से परे भौतिकी घटना पर एक खिड़की खुल सकती है।"
स्रोत: फरमीलाब
