На основе данных коллайдера получен ключ к тайнам бозона Хиггса

Фото из открытых источников

Специалистами коллаборации ATLAS, работающими на Большом адронном коллайдере, представлены новые результаты исследований, способные приблизить науку к разгадке тайн бозона Хиггса. На Европейской конференции по физике высоких энергий во французском Марселе эксперты представили два исследования, которые посвятили крайне редким процессам распада этой частицы, что может быть свидетельством существования физики за пределами Стандартной модели.

Один из изученных физиками процессов — распад бозона Хиггса на пару мюонов. Эта реакция случается крайне редко, примерно в одном из пяти тысяч случаев. Данный тренд исследований открывает самый прямой путь к исследованию взаимодействия частицы с фермионами второго поколения, что помогает представить происхождение массы у разных классов частиц. Эксперты ATLAS объединили данные, что были получены при втором и третьем запусках коллайдера. Результатом стало выявление свидетельства такого распада со статистической значимостью в 3,4 стандартных отклонения, а это говорит о крайне низкой вероятности случайного совпадения.

Во втором исследовании изучался еще более сложный для выявления процесс — распад бозона Хиггса на Z-бозон и фотон. Он максимально интересен физикам, потому что он идёт через промежуточную «петлю» виртуальных частиц. Если в такой петле зафиксируют ранее не открытые частицы, это может стать ключом к новой физике. В последнем анализе данных было выявлено ещё и превышение сигнала над фоном, была достигнута самая высокая на сегодняшний день чувствительность для измерения этого канала распада.

Главная сложность подобных исследований - выделить слабый и редкий сигнал на фоне огромного числа побочных процессов. Чтобы усилить точность поисков, исследователями ATLAS применены передовые подходы к моделированию фоновых событий и усовершенствованы алгоритмы отбора данных. Другие факторы успеха - большой объем качественных данных, предоставленных Большим адронным коллайдером, и высокая эффективность самого эксперимента ATLAS.