В экспериментах, возможно, были обнаружены сразу два бозона Хиггса

  Дата публикации: 30 Август 2012 l автор:

Теоретики из Франции и США показали, что некоторые особенности последних данных с Большого адронного коллайдера (БАК) и «Теватрона» можно объяснить регистрацией не одного, а двух бозонов Хиггса.

Стоит сразу напомнить, что надёжный сигнал от частицы, претендующей на роль хиггсовской, был выделен детекторами БАКа ATLAS и CMS около двух месяцев назад. При поиске этого сигнала физики ориентировались на предсказания Стандартной модели, которая даёт достаточно точные оценки вероятности распада бозона Хиггса на пару фотонов γ, W- или Z-бозонов, тау-лептонов τ или пару «b-кварк — b-антикварк», зависящей от его теоретически не определяемой массы МН.

В экспериментах на БАКе наиболее информативными оказываются каналы распада на γγ, ZZ и WW. Обработав информацию по каналам γγ и ZZ, где ATLAS и CMS обеспечивают высокое разрешение по массе, учёные нашли значение МН = 125–126 ГэВ. Хотя результаты экспериментов в основном согласуются с расчётами в рамках Стандартной модели, проведёнными для такой массы бозона Хиггса, небольшие расхождения заметить можно. В канале γγ, к примеру, и ATLAS, и CMS зарегистрировали больше распадов, чем ожидалось, а второй детектор увидел ещё и дополнительный (но не имеющий серьёзной статистической значимости) пик в районе 136 ГэВ. Кроме того, при исследовании распадов на пары тау-лептонов коллаборация CMS обнаружила некоторый дефицит событий в области 125 ГэВ и их избыток для МН > 132 ГэВ.

На «Теватроне», где самым перспективным с точки зрения отбора полезных событий считалось образование хиггсовской частицы в паре с W- или Z-бозоном и последующий её распад на пару «b — анти-b», действительно значимый сигнал, позволяющий говорить об открытии, так и не проявился. Тем не менее следы предполагаемого бозона Хиггса с массой в ~135 ГэВ можно найти и в данных с этого коллайдера.

Разгадать этот ребус неизмеримо проще, чем обнаружить любую из предсказанных суперсимметричных частиц (иллюстрация Caroline Duc).
Разгадать этот ребус неизмеримо проще, чем обнаружить любую из предсказанных суперсимметричных частиц (иллюстрация Caroline Duc).

По мнению авторов, все эти «странности» могут указывать на то, что БАК и «Теватрон» зафиксировали распады двух разных бозонов с массой в ~125 и ~136 ГэВ. Эти частицы, естественно, описываются уже не Стандартной моделью, а её суперсимметричным расширением, которое допускает существование нескольких физических хиггсовских бозонов. Если точнее, то физики рассмотрели модель NMSSM (next-to-minimal supersymmetric Standard Model — модель, следующая за минимальной суперсимметричной Стандартной), содержащую целых семь бозонов Хиггса, и отметили такую точку в её пространстве параметров, которая даёт хорошее соответствие почти всем данных с двух коллайдеров.

Проверка этой гипотезы потребует новых измерений в каналах γγ и ZZ. Экспериментаторы также могут попытаться обнаружить третий бозон Хиггса из NMSSM, который должен иметь бóльшую массу (~290 ГэВ).

Существует и возможность проверки самóй модели NMSSM, которая предсказывает появление не только нескольких хиггсовских бозонов, но и других новых частиц вроде скварков и глюино (суперпартнёров кварков и глюонов). К сожалению, длительные поиски подобных суперсимметричных частиц не дают результатов: на юбилейной двадцатой специализированной конференции SUSY 2012, которая проходила в Пекине и завершилась 18 августа, коллаборации ATLAS и CMS вновь сообщили о том, что никаких следов суперсимметрии они не зафиксировали.

Подготовлено по материалам arXiv. 

Источник: http://science.compulenta.ru| Материал подготовлен: http://planeta.moy.su

Рекламный блок

Прокомментировать

Вы должны быть авторизованы для комментирования.