Детектор CDF, установленный на «Теватроне», протон-антипротонном коллайдере американской Национальной ускорительной лаборатории им. Ферми, зарегистрировал неожиданный эффект, который, возможно, свидетельствует о появлении некоей новой частицы.

Реконструкция таких событий позволяет исследовать несколько интересных явлений: рождение пары W-бозонов, W- и Z-бозона, W-бозона и лёгкого бозона Хиггса. В 2009 году CDF-исследователи уже оценивали сечение образования пар WW и WZ, причём в одном из методов выделения сигнала «WW + WZ» критерием была инвариантная масса M_jj зарегистрированной детектором системы из двух струй. Теперь физики решили продолжить эту работу и сравнить полученное распределение с теоретическим прогнозом в диапазоне M_jj > 100 ГэВ. Поскольку их интересовала область повышенной массы, при отборе событий минимальную поперечную энергию каждой из двух струй увеличили с 20 (значения, использованного в 2009-м) до 30 ГэВ.

Данные CDF (иллюстрация авторов работы).

Общий объём информации, собранной детектором CDF и просмотренной авторами, соответствует интегральной светимости в 4,3 обратного фемтобарна. Приведённый выше график, построенный после вычитания всех фоновых составляющих, демонстрирует вклад упомянутых событий «WW + WZ», в которых рождается W-бозон и ещё один W- или Z-бозон, распадающийся на два кварка, инициировавших формирование струй. В области 120–160 ГэВ, как видим, имеется «бугор», появление которого Стандартная модель не предсказывает.

Если этот компонент смоделировать в виде гауссианы, можно рассчитать, что статистическая значимость сигнала составляет 3,2 стандартного отклонения. Это довольно серьёзная величина, но до принятой в физике нормы в 5 стандартных отклонений ещё далеко. Прояснить ситуацию — подтвердить или опровергнуть показания CDF — должен другой детектор «Теватрона», DZero. «Мы понимаем, что многое теперь зависит от нас, — говорит представитель коллаборации DZero Дмитрий Денисов. — Надеюсь, уже через несколько недель мы сможем сказать что-то определённое».

Теоретики, впрочем, уже начали составлять описание нового эффекта. Группа физиков из самой Национальной ускорительной лаборатории им. Ферми, к примеру, предлагает рассматривать его как результат регистрации Z'-бозона массой около 150 ГэВ — гипотетической частицы, расширяющей Стандартную модель.

Препринт статьи, написанной сотрудниками CDF, можно скачать с сайта arXiv.

Подготовлено по материалам ScienceNOW.

Нет комментариев.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите или зарегистрируйтесь пожалуйста.