Что, если бозон Хиггса скрывает за собой целый мир неизвестной физики? Учёные на шаг ближе к разгадке.

Новые результаты, представленные коллаборацией ATLAS на Большом адронном коллайдере, могут стать ключом к пониманию редких процессов распада бозона Хиггса — частицы, которая до сих пор хранит множество тайн.

Распад на мюоны: шаг к новым открытиям

Одно из исследований посвящено распаду бозона Хиггса на пару мюонов. Этот процесс происходит крайне редко — примерно в одном случае из пяти тысяч. Объединив данные второго и третьего запусков коллайдера, учёные зафиксировали статистическую значимость распада на уровне 3,4σ. Это серьёзный аргумент в пользу реальности процесса.

"Такой распад открывает прямой путь к изучению взаимодействия бозона Хиггса с фермионами второго поколения", — поясняют эксперты.

Ещё сложнее и ещё интереснее

Второе исследование сфокусировано на ещё более редком явлении — распаде бозона Хиггса на Z-бозон и фотон. Этот процесс особенно важен, поскольку происходит через виртуальные частицы. Если в этой "петле" будут обнаружены неизвестные частицы, это может указать на существование физики за пределами Стандартной модели.

"Мы достигли рекордной чувствительности в измерении этого канала распада", — отмечают в ATLAS.

Точность вопреки шуму

Главная сложность таких исследований — выделить крайне слабый сигнал на фоне миллионов фоновых процессов. Учёные ATLAS использовали передовые методы моделирования и улучшили алгоритмы отбора данных. Немалую роль сыграли и большой объём данных с коллайдера, и высокая эффективность детектора.