Iets minder dan drie maanden na de laatste proton-protonbotsingen van de tweede run van de Large Hadron Collider (LHC) (Run 2), de CMS-samenwerking heeft zijn eerste paper ingediend op basis van de volledige LHC-dataset verzameld in 2018 – de grootste steekproef ooit verzameld bij de LHC – en data verzameld in 2016 en 2017. De bevindingen weerspiegelen een enorme prestatie, omdat een complexe keten van gegevensreconstructie en kalibratie nodig was om de gegevens te kunnen gebruiken voor analyse die geschikt is voor een wetenschappelijk resultaat.

"Het is echt een teken van effectieve wetenschappelijke samenwerking en de hoge kwaliteit van de detector, software en de CMS-samenwerking als geheel. Ik ben trots en enorm onder de indruk dat het begrip van de zo recent verzamelde gegevens voldoende gevorderd is om dit zeer competitieve en opwindende resultaat te produceren, ", aldus CMS-woordvoerder Roberto Carlin.

Kwantumchromodynamica (QCD) is een van de pijlers van het standaardmodel van elementaire deeltjes en beschrijft hoe quarks en gluonen zijn opgesloten in composietdeeltjes die hadronen worden genoemd, waarvan protonen en neutronen voorbeelden zijn. Echter, de QCD-processen achter deze opsluiting zijn nog niet goed begrepen, ondanks veel vooruitgang in de afgelopen twee decennia. Een manier om deze processen te begrijpen, is door de weinig bekende Bc-deeltjesfamilie te bestuderen, die bestaat uit hadronen die zijn samengesteld uit een beauty-quark en een charm-antiquark (of omgekeerd).

De hoge botsingsenergieën en -snelheden die door de Large Hadron Collider worden geleverd, hebben de weg vrijgemaakt voor de verkenning van de Bc-familie. De eerste studies werden in 2014 gepubliceerd door de ATLAS-samenwerking, met behulp van gegevens die zijn verzameld tijdens de eerste run van LHC. Destijds, ATLAS rapporteerde de waarneming van een Bc-deeltje genaamd Bc(2S). Anderzijds, de LHCb-samenwerking meldde in 2017 dat hun gegevens helemaal geen bewijs van Bc (2S) vertoonden. Analyse van het grote LHC Run 2-gegevensmonster, verzameld in 2016, 2017 en 2018, CMS heeft nu zowel Bc(2S) als een ander Bc-deeltje waargenomen dat bekend staat als Bc*(2S). De samenwerking heeft ook de massa van Bc(2S) met een goede precisie kunnen meten. Deze metingen bieden een rijke bron van informatie over de QCD-processen die zware quarks in hadronen binden. Ga voor meer informatie over de resultaten naar de CMS-webpagina.

De resultaten zijn ingediend bij Fysieke beoordelingsbrieven en deze week gepresenteerd op CERN.