На БАКе заметили намек на сверхтяжелую частицу

Опубликовано: 2017-05-15 Физики коллаборации ATLAS зафиксировали намек на существование сверхтяжелой частицы с массой около трех тераэлектронвольт — в десятки раз тяжелее, чем любая из известных элементарных частиц, предсказанных Стандартной моделью. Сигнал проявился как небольшой пик в диаграмме рождения пар из одного бозона слабого взаимодействия (W или Z) и бозона Хиггса, локальная статистическая значимость которого пока составляет 3,3 сигма. С набором статистики этот сигнал может исчезнуть, оказавшись случайным выбросом, но в случае подтверждения он может указать на физику за пределами Стандартной модели. Об отклонении ученые рассказали на конференции MORIOND, кратко о результате сообщает Игорь Иванов в материале на Элементы.ру.

В новом анализе физики анализировали канал, в котором происходило рождение бозона слабого взаимодействия (Z или W) и бозона Хиггса. Ранее в похожем канале уже наблюдалась аномалия при энергиях около двух тераэлектронвольт — впоследствии она исчезла с набором статистики. Теперь ученые обнаружили избыток событий с суммарной энергией три тераэлектронвольта в данных, собранных ATLAS за 2015-2016 годы. Как рассказывает физик-теоретик Любош Мотль, автор блога Reference Frame, теория предсказывала, что на такой статистике можно будет зафиксировать лишь три подобных события с требуемой энергией. Вместо этого эксперимент обнаружил 10 событий с локальной статистической значимостью в 3,3 сигма (глобальная — 2,2 сигма). Стоит заметить, что детектор эксперимента «ловит» не сами бозоны, а продукты их распада (осколки осколков).

Другой крупный эксперимент БАК — CMS —этого сигнала не видит. Коллаборация обнаружила небольшой избыток при 2,6 тераэлектронвольта, с невысокой статистической значимостью. По словам Игоря Иванова, опыт прошлых лет «свидетельствует о том, что за таким отклонением ничего реального не стоит. Это объясняет очень сдержанную реакцию теоретиков: за целый месяц почти не появилось статей с объяснением нового всплеска. Тем не менее, торопиться с выводами пока не стоит».

В декабре 2015 года CMS и ATLAS одновременно отчитались об избытке двухфотонных событий с энергией 750 гигаэлектронвольт. Локальная значимость избытка достигала 3,4-3,6  сигма (для признания открытия необходимо достигнуть величины пять сигма). Это стало причиной выхода нескольких сотен препринтов с объяснением природы гипотетической частицы. С набором статистики столкновений Run 2 пик пропал — он оказался простой флуктуацией.

Одним из наиболее многообещающих отклонений от Стандартной модели считается нарушение лептонной универсальности в распадах прелестных мезонов. Подробнее о нем можно прочитать в нашей новости.

Владимир Королёв

N+1