Адронный коллайдер выявил долгожданный распад бозонов Хиггса на мюоны
Бозон Хиггса может распадаться на пару мюонов — элементарную частицу, тяжелую разновидность электрона. Это открытие сделали физики, работавшие на Большом адронном коллайдере (БАК) в ЦЕРНе. 16 июля результаты их работы опубликовала электронная научная библиотека arXiv.
Бозон Хиггса теоретически был предсказан в 1964 году, а экспериментально обнаружен в 2012 году с помощью БАК. После этого было обнаружено и изучено пять способов распада этого бозона. Так, в 2018 году был обнаружен его распад на элементарные частицы, известные как b-кварки.
Эти исследования проводятся с помощью детекторов элементарных частиц CMS и ATLAS. Новые данные были получены в ходе эксперимента, который также называется ATLAS и проводится на соответствующем детекторе.
Сами бозоны Хиггса увидеть нельзя, но можно наблюдать за осколками, возникшими после его распада. В ходе работы детекторы делают десятки миллионов снимков в секунду двух сталкивающихся пучков протонов. Вся полученная информация обрабатывается компьютером. При этом алгоритм программы отбирает те события, которые похожи на заранее созданную модель распада бозона Хиггса.
«Мы искали эти распады, проанализировав весь набор данных, которые детектор ATLAS собирал во время второго цикла работы Большого адронного коллайдера с апреля 2015 по декабрь 2018 года. Эти данные указали на небольшой пик в количестве мюонов, которые порождают частицы (протоны — прим. ИА Красная Весна) массой в 125 гигаэлектронвольт (ГэВ)», — цитирует физиков ТАСС.
Распады на мюоны происходят реже, чем пять уже известных и изученных вариантов. Поэтому в огромном наборе данных, которые БАК получил за почти три года непрерывной работы, искать их трудно. Но сигнал, связанный с распадами бозонов Хиггса, ученые смогли в итоге извлечь.
Отмечается, что уровень статистической значимости этих замеров пока 95%. Полностью достоверного уровня (99,99995%) ученые рассчитывают достичь после того, как БАК будет перезапущен в мае 2021 года.
