ATLAS обнаружил свидетельства распада редкого бозона Хиггса

С момента открытия бозона Хиггса в 2012 году ученые из коллабораций ATLAS и CMS на Большом адронном коллайдере (LHC) усердно работали над характеристикой его свойств и отслеживанием различных способов распада этой эфемерной частицы. Недавно ATLAS нашел первые свидетельства распада бозона Хиггса на два лептона (электрон или мюонную пару с противоположным зарядом) и фотон. Известный как «распад Далитца», это один из самых редких распадов бозона Хиггса, который когда-либо наблюдался на LHC.

Физики ATLAS провели поиск по всему набору данных сеанса Run 2 Большого адронного коллайдера на предмет столкновений с фотоном, а также с двумя лептонами, совокупная масса которых была меньше 30 ГэВ. В этой области распады с виртуальными фотонами должны преобладать над другими процессами, дающими такое же конечное состояние. ATLAS измерил скорость сигнала бозона Хиггса в этом канале распада, что в 1,5 ± 0,5 раза превышает ожидание от Стандартной модели. Вероятность того, что наблюдаемый сигнал был вызван флуктуациями фона — менее 1 из 1000.

Учитывая, что от предстоящей программы на LHC с высокой светимостью ожидается большой объем данных, изучение редких распадов бозона Хиггса станет новой нормой. Это позволит физикам перейти от представления доказательств их существования к подтверждению своих наблюдений и проведению подробных исследований свойств бозона Хиггса, что приведет к еще более строгим проверкам Стандартной модели.

Наблюдение за распадом бозона Хиггса на фотон и лептонную пару позволит физикам изучить симметрию зарядовой четности или С-четность (CP). Комбинированная чётность, CP-симметрия — это произведение двух симметрий: C — зарядовое сопряжение, которое превращает частицу в её античастицу, и P — чётность, которая создает зеркальное изображение физической системы. Сильное взаимодействие и электромагнитное взаимодействие являются инвариантными по отношению к комбинированной операции CP-преобразования, но эта симметрия немного нарушается в процессе некоторых типов слабого распада. Исторически CP-симметрия была предложена Львом Ландау для восстановления порядка после открытия нарушения пространственной чётности в 1950-е годы. Однако в 1964 году Джеймс Кронин и Вэл Фитч показали, что CP-симметрия тоже может быть нарушена.

Когда физики, изучающие каонные частицы, заметили — к своему удивлению, — что в мире физики элементарных частиц дело обстоит иначе. С тех пор ученые узнали, что нарушение CP-симметрии является признаком электрослабого взаимодействия, и включили его в Стандартную модель.

Но с распадом бозона Хиггса на три частицы, две из которых заряжены, физики смогут проверить, имеют ли распады предпочтительное направление, что позволит исследователям улучшить свое понимание причин нарушения CP-симметрии и, возможно, даже приведет к подсказкам для новых физика за пределами Стандартной модели.


Читать далее

Посмотрите на изображение Марса из 8 триллионов пикселей

Ядерный ракетный двигатель строят для полетов на Марс. Чем он опасен?

Аборты и наука: что будет с детьми, которых родят

Электронвольт — внесистемная единица энергии, используемая в атомной и ядерной физике, в физике элементарных частиц и в близких и родственных областях науки.

Стандартная модель — теоретическая конструкция в физике элементарных частиц, описывающая электромагнитное, слабое и сильное взаимодействие всех элементарных частиц. Современная формулировка была завершена в середине 70-х годов после экспериментального подтверждения существования кварков.

Флуктуация — любое случайное отклонение какой-либо величины.

Зарядовая чётность (С-чётность) — одно из квантовых чисел истинно нейтральной частицы (или другой квантовомеханической системы), определяющее поведение её вектора состояний при зарядовом сопряжении.

Бозон Хиггса — элементарная частица, квант поля Хиггса, с необходимостью возникающий в Стандартной модели физики элементарных частиц вследствие хиггсовского механизма спонтанного нарушения электрослабой симметрии.

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Под пирамидами Гизы нашли «скрытый город», но с учеными согласны не все
Наука
В Земле нашли «червоточину»: что происходит с литосферой
Наука
Появились новые фото угрожающего Земле астероида
Космос
Российский ИТ-рынок замедляется: почему это происходит и что дальше
Новости
«Яндекс» запустил конкурента Google и ChatGPT: чем отличается и как работает
Новости
Трагедию с Xiaomi на автопилоте начали расследовать в Китае
Новости
Посмотрите, как выглядит самый быстрый пассажирский самолет в мире
Новости
Странная форма материи меняет планеты: как она повлияет на Землю
Космос
Новые фотодиоды в 10 раз чувствительнее аналогов: они пригодятся в медицине
Наука
В России создадут региональный совет по дронам: зачем он нужен
Новости
Государство компенсирует бизнесу 20% затрат на роботов: как работает система
Новости
Разработан маршрутизатор для фотонов: он объединит квантовые компьютеры в единую сеть
Наука
ИИ обнаружил два новых гена, которые влияют на риск ишемического инсульта
Наука
Создание изображений в стиле Ghibli привело к рекордной нагрузке на ChatGPT
Новости
Физики МГУ оценили потенциал фотонных процессоров для нейросетей
Новости
Телескоп НАСА для изучения ранней Вселенной сделал первые снимки
Космос
Путин подписал закон против кибермошенничества: что изменится для россиян
Новости
Генератор изображений OpenAI теперь доступен бесплатно, но с ограничениями  
Новости
Apple готовит iOS 19: какие iPhone не получится обновить  
Новости
ЦЕРН представил проект нового коллайдера: что известно прямо сейчас
Наука