CMS hat eine ganze Reihe von Analysen veröffentlicht, die diesen Parameter mit unterschiedlichsten Methoden und in verschiedenen Energiebereichen messen. In einem nun publizierten Artikel blickt die CMS Kollaboration auf mehr als 10 Jahre solcher Messungen zurück und stellt die diversen Strategien und deren Verbesserungen vor, die zu der weltweit präzisesten Extraktion der Top-Quark-Masse geführt haben.
Außerdem blicken die Wissenschaftler*innen in die Zukunft: Das nächste Upgrade für den LHC ist bereits in Planung und wird für noch größere Datensätze sorgen. Die Menge an dann gesammelten Top-Quark-Daten ermöglicht neue Analysetechniken, welche wiederum die Präzision der Messungen weiter erhöhen können.
Zwar zeigen die Messungen bisher keinerlei Abweichungen vom Standardmodell, jedoch veranschaulicht der Artikel die beeindruckende Reise der letzten Jahre zu nicht vorhergesehener Präzision.
HEPHY-Forscher Dr. Dennis Schwarz ist einer der Verfasser des Artikels und maßgeblich an den “Boosted Measurements” beteiligt - also jenen Messungen, bei denen das Top-Quark einen hohen Impuls trägt. Er sieht ein großes Potenzial für diese Messungen in der Zukunft:
„Aufgrund der hohen Energie können alle Zerfallsprodukte des Top-Quarks in einem kollimierten Teilchenschauer rekonstruiert werden. Wie im CMS Rückblick hervorgehoben, profitiert diese Art der Massenbestimmung besonders von zukünftigen Entwicklungen. Die Produktion von Top-Quarks mit hohem Impuls ist am LHC relativ selten. Neue Analysetechniken und zusätzliche Daten machen diese Ereignisse daher leichter zugänglich und tragen dazu bei, die Präzision weiter zu erhöhen.“
Siehe auch:
CMS Collaboration, Review of top quark mass measurements in CMS, doi.org/10.48550/arXiv.2403.01313