Церн: бак увидел «главный» вариант распада бозона хиггса
РИА Новости. Детектор ATLAS впервые зафиксировал распад бозона Хиггса на пары «прелестных» b-кварков, на чью долю должна приходиться львиная доля продуктов распада знаменитой «частицы Бога», сообщает пресс-служба данной коллаборации в ЦЕРН.
Результаты столкновений ионов свинца и протонов на обновленном БАК
© ATLAS
«Только после того, как мы проанализировали данные, полученные за 2015 и 2016 год, мы смогли достичь уровня достоверности, позволяющего нам говорить о том, что распады бозона Хиггса на пары b-кварков действительно происходят. Как показывают наши наблюдения, то, как проходят эти распады, полностью соответствует нашим представлениям о поведении «частицы Бога», — пишут участники коллаборации ATLAS.
Большой адронный коллайдер завершил первый цикл своей работы в феврале 2013 года, когда самый мощный ускоритель на Земле был впервые отправлен на длительные «каникулы». В рамках этого этапа БАК удалось решить свою главную задачу – найти бозон Хиггса, особую частицу, отвечающую за массу всех объектов во Вселенной.
Бозон Хиггса был «пойман» сразу двумя научными группами ЦЕРН, которые почти два года охотились за неуловимой «частицей Бога» — коллаборациями ATLAS и CMS, работавшими с одноименными детекторами БАК. Следы его распадов были найдены в парах фотонов и в распадах двух других бозонов, отвечающих за перенос слабых и электромагнитных взаимодействий.
Своеобразная ирония судьбы заключается в том, что все эти следы распадов бозона Хиггса являются относительно редкими по сравнению с главным вариантом разрушения «частицы Бога» – в 60% случаев она распадается на пары тяжелых b-кварков, а не на фотоны или бозоны.
Открытие бозона Хиггса в следах его редких распадов связано с тем, что в них его гораздо проще искать. Существует масса других частиц, которые распадаются на пары b-кварков примерно в 10 миллионов раз чаще, чем бозон Хиггса.
Поэтому его изначальный поиск подобным путем был крайне сложным и бесперспективным занятием.
Только когда ученые убедились, что «частица Бога» действительно существует и точно измерили ее массу, они начали искать и другие варианты ее распадов. Первые намеки на их существование были получены в 2013 году, когда физики, работавшие с детектором CMS, увидели следы распадов бозона Хиггса на пары «прелестных» кварков и тау-лептонов.
Тем не менее, однозначных доказательств существования этого варианта распада бозона Хиггса так и не было получено.
Участники коллаборации ATLAS удалось их найти, проанализировав весь набор данных по распадам частиц в БАК, которые коллайдер получал на протяжении и первого, и второго цикла своей работы.
Для поиска следов бозона Хиггса в огромном массиве данных ученые пошли на хитрость – они искали не просто его распады на пары b-кварков, а следы распадов пар, состоящих из бозона Хиггса и W или Z-бозона. Подобные распады, как отмечают участники ATLAS, происходят крайне редко – всего их было около 30 тысяч за все время работы БАК, но их гораздо легче заметить.
Это позволило ученым уменьшить набор данных и упростить их анализ.
На текущий момент уровень достоверности этого открытия составляет 3,6 сигма, что заметно меньше уровня в 5 сигма, необходимого для того, чтобы обнаружение этого канала распада бозона Хиггса было официально признано научным сообществом. Тем не менее, участники ATLAS уверены в полученных результатах и ожидают получить их окончательное подтверждение после анализа данных, которые БАК соберет в этом году.
Источник: РИА Новости
