Открыт кандидат на роль бозона Хиггса
На семинаре, организованном Европейской организацией по ядерным исследованиям, физики объявили об открытии нового тяжёлого бозона с массой около 126 ГэВ, который, вероятнее всего, со временем будет признан хиггсовской частицей.
Свежие экспериментальные данные представили Джо Инкандела (Joe Incandela) из коллаборации
Суть презентаций сводится к тому, что физики обнаружили новую тяжёлую частицу в области масс и некоторых других параметров, допустимой для бозона Хиггса из Стандартной модели. По данным CMS, масса найденного бозона составляет 125,3 ± 0,6 ГэВ, а ATLAS даёт чуть более высокую оценку — ≈126,5 ГэВ.
Поиск проводился по нескольким каналам распада, которые теория прогнозирует для хиггсовской частицы. Как мы уже
Стоит также рассказать о том, что сигнал в современных исследованиях выделяют «
Статистическая значимость сигналов, зарегистрированных CMS (сверху) и ATLAS. |
Рассматривая упомянутые варианты распадов по отдельности, г-н Инкандела отметил, что в каналах γγ и ZZ наблюдаются явные превышения числа зарегистрированных событий над фоном со статистической значимостью в 4,1 и 3,2 стандартного отклонения. Если данные по этим распадам, наиболее удобным для исследования на Большом адронном коллайдере, объединить, можно получить значимость в 5,0σ, достаточную для объявления об открытии и гарантирующую, что вероятность случайной флуктуации фона, которая имитировала бы настолько сильные сигналы, составляет менее 10–6. В канале WW сигнал не смещается по оси масс, но становится менее заметным (1,5σ), а в каналах «b — анти-b» и ττ выделить что-то существенное уже не удаётся.
В итоге статистическая значимость, рассчитанная по всем каналам, падает до 4,9σ.
Данные ATLAS в целом сходятся с информацией CMS и в случае объединения каналов γγ и ZZ также дают статистическую значимость в 5,0σ. При этом ожидания ATLAS и CMS, что интересно, расходились: различия легко прослеживаются на графиках выше, где экспериментальным данным отвечают сплошные линии, а теоретическому предсказанию для бозона Хиггса из Стандартной модели, которое вычисляется с учётом собранного объёма информации и конкретных методик её обработки, — пунктирные. Хорошо видно, что коллаборации CMS «не повезло», поскольку она рассчитывала на 5,9σ, а получила заметно меньше. ATLAS же, напротив, ожидала всего 4,6σ.
Эти различия отразились на оценках соотношения экспериментального и расчётного сечений рождения хиггсовского бозона. Хотя оба соотношения близки к единице (то есть свидетельствуют в пользу того, что обнаруженная частица представляет собой именно Стандартный хиггсовский бозон), оценка ATLAS — 1,2 ± 0,3 — лежит выше, чем оценка CMS (0,80 ± 0,22).
В ближайшие месяцы физики будут уточнять представленные данные и свойства новой частицы, выясняя, насколько она близка к хиггсовской из Стандартной модели. Уже сейчас можно отметить одно сравнительно серьёзное отклонение от общепринятой теории: сигнал, зарегистрированный ATLAS и CMS в канале γγ, оказался неожиданно сильным.
Упомянутые выше соотношения сечений рождения хиггсовского бозона. Видно, что ATLAS даёт более высокие оценки, а сигнал в канале γγ выделяется на фоне остальных. |
Подготовлено по материалам
Нет комментариев.
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите или зарегистрируйтесь пожалуйста.