t-кварк

приклад випадку виникнення і розпаду топ кварк-антікварковой пари

t-кварк (скорочення від топ-кварк, англ. top quark ) Або істинний кварк ( англ. truth quark ) - кварк з зарядом + (2/3) e, що належить до третього поколінню. Маючи масу 173,1 1,3 ГеВ / C ^[1], він є найбільш масивним серед усіх частинок Стандартної Моделі; його маса близька до маси ядра ренію. Час життя t-кварка становить 10 ^-25 з, в 20 разів менше тимчасової шкали сильної взаємодії. Зважаючи короткого часу життя він не встигає після виникнення адронізоваться (стати частиною адрону) і веде себе як "голий" кварк; таким чином, не існує адронів, що містять валентний t-кварк (віртуальні t-кварки, строго кажучи, присутні в будь адронний). Розпадається майже завжди на b-кварк і W-бозон ( слабкий розпад); близько 9% розпадів відбуваються з випромінюванням легкого зарядженого лептона ( електрона або мюона) і відповідного нейтрино. Розпад з вильотом важкого τ-лептона поки не спостерігався з досить значущою статистикою. Електромагнітні канали розпаду пригнічені ( радіаційний розпад в більш легкі u - або c-кварк по реакціях t → гамма U, t → γ c не виявлений, експериментальна ймовірність таких реакцій менше 0,6%). Аналогічні слабкі реакції з вильотом замість фотона Z-бозона (t → Z ⁰ u, t → Z ⁰ c) передвіщені, але достовірно поки не спостерігалися (ймовірність менше 14%). Розпад t-кварка за рахунок сильної взаємодії заборонений.

Був відкритий в 1995 в експериментах на колайдері Теватрон в американській лабораторії Фермілабі колаборація CDF ^[2] і D0 ^[3]. До запуску Великого адронного коллайдера Теватрон був єдиним у світі експериментальним комплексом, де могла народитися пара t-кварків. Енергія стикається протон - антипротонів пари в системі центру мас на цьому прискорювачі дорівнює 1,96 ТеВ. При такій енергії пари t-кварк + t-антикварк народжуються з перетином близько 7 піко барн, що збігається з прогнозом Стандартної Моделі (6,7-7,5 пікобарн для маси t-кварка 175 ГеВ / c ).

Примітки