¿Qué se supone que debe mostrar la producción tt¯tt¯t\bar{t}?

Aquí hay una revisión de la física de los quarks top en el LHC. El abstracto:

Esta revisión resume los aspectos más destacados en el área de la física de los top quarks obtenidos con los dos detectores de uso general ATLAS y CMS durante los dos primeros años de funcionamiento del Gran Colisionador de Hadrones LHC. Abarca los períodos de toma de datos de 2010 y 2011, en los que el LHC proporcionó colisiones pp con una energía de centro de masa de sqrt(s)=7 TeV. Se presentan mediciones de la sección transversal de producción de pares de quarks top total y diferencial en muchos canales diferentes, la masa del quark top y varias otras propiedades del quark top y sus interacciones, por ejemplo, la asimetría de carga. También se analizan las mediciones de la producción de un solo quark top y varias búsquedas de nueva física que involucre a los quarks top. Los datos experimentales ya muy precisos están en buen acuerdo con el modelo estándar.

La producción superior se puede utilizar para mediciones de precisión.

Entre todas las partículas elementales conocidas, el quark top es peculiar: pesa tanto como un átomo de tungsteno, completa la llamada 3ª generación de quarks y es el único quark cuyas propiedades se pueden medir directamente. Debido a su masa, el quark top es inestable y, en CMS, se desintegra mucho antes de que pueda interactuar con los remanentes de protones a través de la interacción fuerte y formar hadrones (los estados ligados de los quarks). Se descompone principalmente en un bosón W y un quark inferior (b) y, por lo tanto, puede identificarse a partir de estados finales que implican el uso completo del detector CMS; electrones, muones, chorros, energía transversal faltante: casi todas las partículas o firmas experimentales que uno pueda pensar pueden producirse en eventos de top-quark.

De momento están explorando los límites del modelo estándar , que no han alcanzado. Los desacuerdos con las predicciones del modelo estándar apuntarían a una nueva física. Para un ejemplo de tal búsqueda este resumen :

Se presenta una búsqueda del modelo estándar de bosón de Higgs producido en asociación con un par de quarks top utilizando muestras de datos correspondientes a una luminosidad integrada de 5,0 femtobarns inversos (5,1 femtobarns inversos) recopilados en colisiones pp en el centro de masa de energía de 7 TeV (8 TeV). Se consideran eventos en los que el par de quarks superiores decae en un leptón+jets (t tbar a ell nu q q' b bbar) o dileptones (t tbar a ell(+) nu ell(-) nu b bbar), siendo ell un electrón o un muón. La búsqueda está optimizada para el modo de caída H a b bbar. El fondo más grande de la señal t tbar H es la producción de pares de quarks superiores con jets adicionales. Las redes neuronales artificiales se utilizan para discriminar entre señales y eventos de fondo. Combinando los resultados de las muestras de 7 TeV y 8 TeV,

Si hubieran encontrado una inconsistencia con el modelo estándar en esta producción específica de higgs en asociación con la parte superior, sería una señal de nueva física, excepto que dentro de sus errores se confirma el modelo estándar. Si en futuras búsquedas aparece una discrepancia, se abrirá el campo o teorías fuera del modelo estándar entrarán y explicarán los datos.