ATLAS findet Hinweise auf einen seltenen Zerfall von Higgs-Bosonen

Физики ATLAS провели поиск по всему набору данных сеанса Run 2 Большого адронного коллайдера на предмет

столкновений с фотоном, а также с двумя лептонами, совокупная масса которых была меньше 30 ГэВ. В этой области распады с виртуальными фотонами должны преобладать над другими процессами, дающими такое же конечное состояние. ATLAS измерил скорость сигнала бозона Хиггса в этом канале распада, что в 1,5 ± 0,5 раза превышает ожидание от Стандартной модели. Вероятность того, что наблюдаемый сигнал был вызван флуктуациями фона — менее 1 из 1000.

In Anbetracht dessen aus dem kommenden Programm am LHC mitBei hoher Leuchtkraft wird eine große Datenmenge erwartet, die Untersuchung seltener Higgs-Boson-Zerfälle wird zur neuen Norm. Dies wird es den Physikern ermöglichen, von der Vorlage von Beweisen für ihre Existenz zur Bestätigung ihrer Beobachtungen und zur Durchführung detaillierter Studien der Eigenschaften des Higgs-Bosons überzugehen, was zu noch strengeren Tests des Standardmodells führen wird.

Beobachtung des Zerfalls des Higgs-Bosons in ein Photon undMit einem Lepton-Paar können Physiker die Ladungsparitätssymmetrie oder C-Parität (CP) untersuchen. Die kombinierte Parität, CP-Symmetrie, ist das Produkt zweier Symmetrien: C-Ladungskonjugation, die ein Teilchen in sein Antiteilchen verwandelt, und P-Parität, die ein Spiegelbild des physikalischen Systems erzeugt. Die starke Wechselwirkung und die elektromagnetische Wechselwirkung sind unter der kombinierten CP-Transformationsoperation unveränderlich, aber diese Symmetrie wird während einiger Arten von schwachem Zerfall leicht gebrochen. Historisch gesehen wurde von Lev Landau die CP-Symmetrie vorgeschlagen, um die Ordnung nach der Entdeckung einer Paritätsverletzung in den 1950er Jahren wiederherzustellen. 1964 zeigten James Cronin und Val Fitch jedoch, dass die CP-Symmetrie auch gebrochen werden kann.

Когда физики, изучающие каонные частицы, заметили — к своему удивлению, — что в мире физики элементарных частиц дело обстоит иначе. С тех пор ученые узнали, что нарушение CP-симметрии является признаком электрослабого взаимодействия, и включили его в Стандартную модель.

Aber mit dem Zerfall des Higgs-Bosons in drei Teilchen, zweiPhysiker können überprüfen, ob die Zerfälle in eine bevorzugte Richtung verlaufen, was es den Forschern ermöglicht, die Ursachen für CP-Verstöße besser zu verstehen und möglicherweise sogar Hinweise für neue Physiker außerhalb des Standardmodells zu erhalten.

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