2012’de Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nda keşfedilen Higgs bozonu, parçacık fiziğinin Standart Modeli’nin temel taşlarından biri olarak biliniyor. Bozon, etkileşimleri sayesinde kuarklara kütle kazandırıyor. En ağır kuarklarla etkileşimleri daha önce doğrulansa da, günlük maddeyi oluşturan daha hafif kuarklarla ilişkisi hâlâ belirsizliğini koruyor.
ZORLU BİR İNCELEME
Higgs’in tılsım kuarkla etkileşimini incelemek, nadir gerçekleşen olaylar ve karmaşık bozunma süreçleri nedeniyle büyük zorluklar içeriyor. Çarpışmalar sonrasında kuarkların neredeyse anında hadron spreylerine dönüşmesi, gözlemleri güçleştiriyor. Geleneksel jet etiketleme yöntemleri bu ayrımı yapmada yetersiz kalırken, daha ileri analiz tekniklerine ihtiyaç duyuluyor.
YAPAY ZEKA DESTEKLİ ANALİZ
CMS iş birliği ekibi, bu zorlukları aşmak için makine öğrenmesi yöntemlerini devreye soktu. Çekici jetlerin tespitinde grafik sinir ağları, Higgs olaylarının arka plan çarpışmalarından ayrılmasında ise dönüştürücü tabanlı modeller kullanıldı. Yüz milyonlarca simülasyon üzerinde eğitilen sistem, cazibe jetlerini yüksek hassasiyetle ayırt etmeyi başardı.
YENİ SINIRLAR
2016-2018 verilerinin önceki analizlerle birleştirilmesi sonucunda, Higgs bozonu ile tılsım kuark arasındaki etkileşim için bugüne kadarki en sıkı sınırlar belirlendi. Bulgular, önceki kısıtlamalara kıyasla yüzde 35’lik bir iyileşme sağladı. Uzmanlara göre bu gelişme, Standart Model’in öngörülerindeki sapmaları sınırlıyor ve Higgs’in tüm kuarklara kütle verip vermediğini anlamaya bir adım daha yaklaştırıyor.
GELECEK ÇALIŞMALAR
LHC’nin veri toplamaya devam etmesiyle, CMS ve ATLAS deneylerinin Higgs bozonunun tılsım kuarklarına bozunmasını doğrudan gözlemleme şansının artacağı öngörülüyor. Bu gözlem, Higgs’in evrendeki temel rolünü tam olarak doğrulamak açısından kritik bir dönüm noktası olacak.
