Коллайдер начинает "видеть" возможные следы бозона Хиггса

22 июля 2011 года

Физики обнаружили в данных с двух главных детекторов Большого адронного коллайдера - CMS и ATLAS - небольшие отклонения от ожидаемых значений, что может стать первым признаком существования бозона Хиггса. Доклады с такой информацией были представлены в пятницу на конференции по физике высоких энергий во французском Гренобле.

Бозон Хиггса сейчас остается единственной элементарной частицей, которая предсказана современной физической теорией, Стандартной моделью, но пока не обнаружена в эксперименте. Благодаря этой частице, как гласит теория, всех другие частицы имеют массу.

Физики рассчитывают запечатлеть частицу Хиггса в ускорителе - Большом адронном коллайдере, где сталкиваются разогнанные почти до световых скоростей протоны. Фиксируя с помощью детекторов результаты этих столкновений, ученые рассчитывают увидеть частицы, возникшие при распаде бозона Хиггса.

Прежние эксперименты указывали, что частица Хиггса может иметь массу в интервале от 114 до 185 гигаэлектронвольт на квадрат скорости света (физики измеряют массы частиц в единицах энергии, электронвольтах, основываясь на формуле Эйнштейна, E=mc^2).

В 2009 году ученые, работающие на коллайдере Теватрон в США, "закрыли" интервал возможных масс Хиггса с 163 до 166 ГэВ/с^2, а в июле 2010 года - в интервале масс от 158 до 175 ГэВ/с^2. В марте 2011 года детекторы Теватрона - CDF и DZero (D0) - набрали достаточно данных, чтобы несколько расширить этот диапазон и исключить существование бозона Хиггса в интервале масс от 153 до 179 ГэВ/с^2.

Как сообщает сайт коллаборации CMS, к настоящему моменту анализ собранных детектором данных позволяет с достоверностью 95% "закрыть" в качестве потенциальных "мест обитания" бозона Хиггса еще два интервала - от 149 до 206 ГэВ/с^2 и от 300 до 440 ГэВ/с^2. С несколько меньшим уровнем достоверности (90%) ученые закрыли интервал от 145 до 480 ГэВ/с^2. Данные детектора ATLAS позволили исключить интервал от 155 до 190 ГэВ/с^2 и от 295 до 450 ГэВ/с^2.

Однако, как сообщает блог Resonaances, обнаружились "подозрительные" события, похожие на проявления бозона Хиггса в интервал от 130 до 140 ГэВ/с^2. Вместе с тем, физики призывают не спешить с выводами.

"Я думаю, мы должны быть крайне осторожны", - заявила Фабиола Джианотти (Fabiola Gianotti), официальный представитель коллаборации ATLAS, слова которой приводит Nature News.

Большая часть зафиксированных превышений связана с избытком числа рождений W-бозонов, частиц-переносчиков слабого взаимодействия. Теория предсказывает, что бозон Хиггса может распадаться на W-бозоны.

Пока данных еще не достаточно, чтобы ученые могли с уверенностью говорить об открытии. Однако, как отмечают ученые, Большой адронный коллайдер быстро набирает данные и скоро картина может полностью измениться.