Наука и Техника

Наука И Техника
18 декабря 2015

Физики обнаружили в БАК частицу тяжелее бозона Хиггса

Пара фотонов (отмечены зелёным цветом), произведённых в столкновениях БАК, свидетельствуют о возможном существовании бозона с массой 750 гигаэлектронвольтов

В ходе двух экспериментов, которые помогли обнаружить бозон Хиггса в 2012 году, учёные заметили в собранных данных намёк на существование гипотетической новой элементарной частицы. Специалисты, работающие в коллаборации двух экспериментов, объявили о своих наблюдениях 15 декабря 2015 года.

Результаты во многом соответствуют догадкам: компактный мюонный соленоид (CMS) и детектор ATLAS Большого адронного коллайдера в Швейцарии зафиксировали на выходе протон-протонных столкновений неожиданный избыток "лишних " фотонов, несущих суммарную энергию около 750 гигаэлектронвольтов (ГэВ). Это могла быть подпись новой частицы – также бозона, но необязательно похожего на бозон Хиггса, распадающегося на два фотона одинаковой массы.

К тому же, этот бозон примерно в шесть раз более массивен, чем бозон Хиггса, и примерно в четыре раза массивнее самой тяжёлой из обнаруженных на настоящий момент частиц – истинного кварка.
Впрочем, статистическая значимость подписи была достаточно низкой: Маруми Кадо (Marumi Kado) из линейно-ускорительной лаборатории при Университете Париж-юг XI, работающий в коллаборации ATLAS, зафиксировал лишь 40 пар фотонов, а Джеймс Олсен (James Olsen) из Принстонского университета в Нью-Джерси, сотрудник эксперимента CMS, – не более десяти.

Однако в физике элементарных частиц такие статистические совпадения постоянно появляются и исчезают. Однако, в случае, если эта частица окажется реально существующей, она может затмить открытие бозона Хиггса.

Дело в том, что экспериментаторы десятилетиями тестируют Стандартную модель, и бозон Хиггса был последним недостающим элементом. Более тяжёлая частица может стать началом новой главы.
В ходе эксперимента ЦЕРНа совпадения появились во время поиска неродственной бозону частицы под названием гравитон. Вероятно, данная призрачная частица может оказаться как гравитоном, так и тяжёлым бозоном. Окончательный ответ будет получен в 2016 году, когда БАК получит примерно в 10 раз больше данных по столкновениям. Эта задача станет приоритетной для следующей серии экспериментов, которые начнутся в марте будущего года.