ATLAS виявив свідоцтва розпаду рідкісного бозона Хіггса

Фізики ATLAS шукали весь набір даних сеансу Run 2 Великого адронного колайдера на предмет

зіткнень з фотоном, а також із двомалептонами, сукупна маса яких була меншою за 30 ГеВ. У цій галузі розпади з віртуальними фотонами повинні переважати інші процеси, що дають такий же кінцевий стан. ATLAS виміряв швидкість сигналу бозона Хіггса в цьому каналі розпаду, що в 1,5±0,5 рази перевищує очікування від Стандартної моделі. Імовірність того, що сигнал, що спостерігається, був викликаний флуктуаціями фону - менше 1 з 1000.

З огляду на, що від майбутньої програми на LHC звисокою світністю очікується великий обсяг даних, вивчення рідкісних розпадів бозона Хіггса стане новою нормою. Це дозволить фізикам перейти від подання доказів їх існування до підтвердження своїх спостережень і проведення докладних досліджень властивостей бозона Хіггса, що призведе до ще більш суворим перевіркам Стандартної моделі.

Спостереження за розпадом бозона Хіггса на фотон ілептонную пару дозволить фізикам вивчити симетрію зарядовим парності або С-парність (CP). Комбінована парність, CP-симетрія - це твір двох симетрій: C - Зарядове сполучення, яке перетворює частку в її античастицу, і P - парність, яка створює дзеркальне зображення фізичної системи. Сильна взаємодія і електромагнітне взаємодія є інваріантними по відношенню до комбінованої операції CP-перетворення, але ця симетрія трохи порушується в процесі деяких типів слабкого розпаду. Історично CP-симетрія була запропонована Львом Ландау для відновлення порядку після відкриття порушення просторової парності в 1950-і роки. Однак в 1964 році Джеймс Кронін і Вел Фітч показали, що CP-симетрія теж може бути порушена.

Коли фізики, що вивчають каонних частинок,помітили - на свій подив, - що в світі фізики елементарних частинок справа йде інакше. З того часу вчені дізналися, що порушення CP-симетрії є ознакою електрослабкої взаємодії, і включили його в Стандартну модель.

Але з розпадом бозона Хіггса на три частки, двіз яких заряджені, фізики зможуть перевірити, чи мають розпади бажаний напрямок, що дозволить дослідникам поліпшити своє розуміння причин порушення CP-симетрії і, можливо, навіть призведе до підказок для нових фізика за межами Стандартної моделі.

Читати далі

Подивіться на зображення Марса з 8 трильйонів пікселів

Ядерний ракетний двигун будують для польотів на Марс. Чим він небезпечний?

Аборти і наука: що буде з дітьми, яких народять

Електронвольт - позасистемна одиниця енергії, яка використовується в атомній і ядерній фізиці, у фізиці елементарних частинок і в близьких і споріднених областях науки.

Стандартна модель - теоретична конструкція вфізиці елементарних частинок, що описує електромагнітну, слабку і сильну взаємодію всіх елементарних частинок. Сучасна формулювання було завершено в середині 70-х років після експериментального підтвердження існування кварків.

Флуктуація - будь-яке випадкове відхилення будь-якої величини.

Зарядова парність (З-чётность) - одне з квантових чисел істинно нейтральної частинки (або інший квантовомеханічною системи), що визначає поведінку її вектора станів при зарядовим сполученні.

Бозон Хіггса - елементарна частинка, квант поляХіггса, з необхідністю виникає в Стандартній моделі фізики елементарних частинок внаслідок хіггсовского механізму спонтанного порушення електрослабкої симетрії.