Виступаючи на Європейській конференції з фізики високих енергій, представники колаборацій CMS і ATLAS повідомили про реєстрацію подій, які можуть указувати на існування бозона Гіґґса з масою менш ніж 145 ГеВ.
На , що проходить у Греноблі, представники колаборацій і повідомили, що їм, можливо, вдалося знайти свідчення народження .
Детектори CMS і ATLAS установлені на . Якщо гіґґсівський бозон існує, він має народжуватися в протон-протонних зіткненнях і швидко розпадатися на певні комбінації вже відомих частинок. Детектор CMS, наприклад, шукає бозон Гіґґса одразу за кількома варіантами продуктів розпаду: двома фотонами, двома (вони мають велику масу, 1,77 ГеВ, і ймовірність розпаду бозона на пари тау-лептонів перевищує таку саму ймовірність для будь-яких інших пар ферміонів), а також парами і парами Z-бозонів. Останні також реєструють за ймовірними продуктами розпаду (парами електронів, мюонів або адронів), а слідами W-бозонів вважають поєднання електрона або мюона з нейтрино.
Послідовне вивчення всіх цих каналів розпаду дає змогу розраховувати, що народження бозона Гіґґса з будь-якою можливою масою не залишиться непоміченим.
| Детектор CMS у листопаді 2006 року (фото Maximilien Brice). |
Нова інформація, викладена на конференції учасниками CMS, стосується області мас із межами 120 і 600 ГеВ. Як повідомляється, на рівні довірчої ймовірності 95% учені змогли виключити існування бозона Гіґґса у двох широких інтервалах маси, 149–206 і 300–440 ГеВ, а також у кількох відносно вузьких областях між цими інтервалами. За зниження довірчої ймовірності до 90% закритим виявляється ширший діапазон — 145–480 ГеВ. Результати також можна переформулювати в контексті гіпотетичної Стандартної моделі з додатковим четвертим поколінням ферміонів; тут існування гіґґсівського бозона виключається на рівні 95% уже на всьому відрізку 120–600 ГеВ.
Аналогічні розрахунки, виконані співробітниками ATLAS, підтвердили дані CMS. За тієї самої довірчої ймовірності 95% фізики з ATLAS виключили два діапазони мас «стандартного» бозона Гіґґса: 155–190 і 295–450 ГеВ.
| ATLAS у лютому 2008-го (фото Claudia Marcelloni). |
Найцікавішим результатом роботи ATLAS і CMS, утім, стали не самі обмеження на масу, а те, що нижня межа лежить трохи далі від нуля, ніж очікувалося. Теоретики припускали, що зібраний детекторами обсяг експериментальних даних дасть змогу виключити значення, які починаються приблизно зі 130 ГеВ, але цього, як бачимо, не сталося. Невідповідність, спричинену реєстрацією «незапланованих» подій нижче 145 ГеВ на обох детекторах, і називають ознакою народження бозона Гіґґса або певної частинки, дуже схожої на нього.
«Хоча легкий гіґґсівський бозон проявляв би себе саме так, сигнал цілком може виявитися звичайною флуктуацією фону, — перелічує можливі варіанти співробітник CMS Джіджі Роланді (Gigi Rolandi). — В ATLAS і CMS також можуть виявитися якісь спільні проблеми з моделюванням фону, і тоді сигнал утратить будь-яку значущість».
Найближчим часом колаборації ATLAS і CMS планують об’єднати накопичену інформацію. До кінця року фізики мають визначити, що саме було зареєстровано в експериментах.
На конференції в Греноблі також було представлено дані про рідкісні розпади Bs-мезонів, які містять і кварки, та , до складу яких входять красивий і кварки. Згідно зі Стандартною моделлю, ці частинки мають розпадатися на пару мюонів лише у виняткових випадках (на мільярд отриманих Bs-мезонів, скажімо, припадає близько трьох таких подій), але в деяких її розширеннях — у теоріях — частка розпадів на мюони помітно зростає. Результати вимірювань, виконаних на детекторі CMS, поки не виходять за межі Стандартної моделі: встановлено, що частка розпадів на пару мюонів на рівні довірчої ймовірності 95% не перевищує 1,9•10–8 і 4,6•10–9 для Bs- і B0-мезонів.
Просте пояснення того, яку роль відіграє бозон Гіґґса в Стандартній моделі:
Підготовлено за матеріалами .
Лише зареєстровані користувачі можуть залишати коментарі. Увійдіть або зареєструйтеся.
Коментарі (0):