Об'єднавши дані, зібрані детекторами ATLAS і CMS, фізики виключили існування бозона, описуваного Стандартною моделлю, у широкому інтервалі мас 141–476 ГеВ. У цій замітці, на відміну від попередньої, трохи більше технічних деталей.
На симпозіумі , що проходив у Парижі, колаборації і представили останні результати експериментів, спрямованих на виявлення бозона Гіґґса.
Детектори ATLAS і CMS, установлені на (ВАК), шукають бозон Гіґґса одразу за кількома можливими продуктами його розпаду — наприклад, за двома фотонами, двома (вони мають велику масу, 1,77 ГеВ, і ймовірність розпаду бозона на пари тау-лептонів перевищує цю саму ймовірність для будь-яких інших пар ферміонів), парами та парами Z-бозонів. Останні також реєструються через імовірні продукти розпаду (пари електронів, мюонів або адронів), а слідами W-бозонів вважають поєднання електрона або мюона з нейтрино.
Згаданим каналам розпаду відповідають різні припущення про масу гіґґсівської частинки. Їхнє послідовне вивчення дає змогу розраховувати на те, що народження бозона Гіґґса з будь-якими параметрами, які вкладаються у Стандартну модель, не залишиться непоміченим.
Поки що, втім, про народження шуканої частинки не йдеться: фізики лише встановлюють і поступово розширюють межі діапазонів маси, у яких бозон Гіґґса перебувати не повинен. У серпні 2011-го представники ATLAS і CMS уже про результати цієї роботи, показавши, що існування бозона, описуваного Стандартною моделлю, виключається в інтервалі 145–466 ГеВ на рівні довірчої ймовірності 95%. Однак усередині зазначеного проміжку залишалися невеликі «острівці» допустимої маси.
| Графік, отриманий під час об'єднання даних ATLAS і CMS. На вертикальній осі відкладено відношення виключеного в досліді перерізу народження бозона Гіґґса до перерізу, розрахованого в межах Стандартної моделі. Експериментальним даним відповідає суцільна чорна крива; там, де вона лежить нижче червоної лінії, існування бозона Гіґґса виключається на рівні довірчої ймовірності 95%. На графіку також позначено області мас, досліджені «» і Великим електрон-позитронним колайдером LEP. (Ілюстрація ATLAS and CMS Collaborations.) |
Під час підготовки презентації до паризького симпозіуму використовували ті самі дані, які публікували влітку. Відрізнялися лише методики їх опрацювання: якщо раніше колаборації ATLAS і CMS працювали незалежно одна від одної, то тепер вони об'єднали зібрану інформацію. У результаті інтервал мас, неприпустимих для бозона Гіґґса зі Стандартної моделі, розширили до 141–476 ГеВ, а всі області маси всередині цього діапазону, які вважалися дозволеними, виявилися «закритими». На вищому рівні довірчої ймовірності 99% ATLAS і CMS виключили діапазон 146–443 ГеВ, але три незначні дозволені ділянки маси, розташовані між 220 і 320 ГеВ, тут збереглися.
Нагадаємо, що мінімально можливу масу бозона Гіґґса, рівну 114,4 ГеВ, уже давно визначили в дослідах на . Отже, найцікавішим для експериментаторів стає діапазон дозволених мас 114,4–141 ГеВ, і саме на нього фізики звертатимуть увагу, розглядаючи повний масив даних із детекторів ВАК, зібраних у 2011-му. Домовленості про спільну роботу ATLAS і CMS над цим масивом поки що не досягнуто: колаборації все ж конкурують одна з одною, а ймовірність виявлення гіґґсівської частинки досить велика.
Співробітники CMS розповідають про те, як відбувалося об'єднання даних, накопичених двома науковими групами:
Текст статті, підготовленої ATLAS і CMS до симпозіуму Hadron Collider Physics, можна завантажити .
Підготовлено за матеріалами .
Лише зареєстровані користувачі можуть залишати коментарі. Увійдіть або зареєструйтеся.
Коментарі (0):