Нови резултати от колаборациите ATLAS и CMS в Големия адронен колайдер на ЦЕРН предполагат интригуващ намек за взаимодействие на бозоните на Хигс помежду си - процес, който би могъл да разкрие дали картината на Вселената, представена от Стандартния модел, е пълна.
"Стандартният модел ли е крайната теория на физиката на елементарните частици? Как са се образували галактиките, клъстерите и космическите нишки в ранната Вселена? Стабилен ли е вакуумът на нашата Вселена? Улики за отговор на тези въпроси могат да бъдат получени чрез изучаване на производството на двойки Хигс бозони", пишат изследователите от екдперимента CMS.
Откриването на Хигс бозона през 2012 г. в Големия адронен колайдер бележи началото на нова ера във физиката на елементарните частици.
Оттогава изследователите от Големия адронен колайдер проучват и измерват как бозонът на Хигс взаимодейства с други частици, важен механизъм, чрез който тези частици получават своята маса.
Въпреки това, физиците все още не са наблюдавали взаимодействие на Хигс бозона със самия себе си.
Изследването на този процес не само би тествало границите на Стандартния модел, нашата най-добра работеща теория в областта на физиката на елементарните частици, но и би помогнало да се хвърли светлина върху това дали вакуумът на нашата Вселена е стабилен.
Основното предизвикателство в изследванията на производството на двоен Хигс бозон е, че процесът е изключително рядък.
Точната скорост на производство все още не е определена, но въз основа на прогнозите от Стандартния модел, физиците могат да очакват, че за приблизително всеки 1500 единични Хигс бозона, произведени при сблъсъци на Големия адронен колайдер, ще се произвежда само една двойка Хигс бозони.
За да търсят образуването на двоен Хигс бозон, екипите на ATLAS и CMS търсят признаци, че двата Хигс бозона се разпадат на други частици.
Сега, чрез комбиниране на тези данни с най-скорошното трето пускане на Големия адронен колайдер и прилагането на нови техники за машинно обучение за техния анализ, изследователите успяват да проведат още по-прецизно търсене на двойки Хигс бозони от разпадането на частицата на два дънни кварка и две тау частици.
Диаграма, показваща нов физичен процес, изследван в търсене от 2025 г. Два протона се сблъскват и произвеждат нова тежка частица X, която след това се разпада на два стандартни модела на Хигс бозона, които от своя страна дават два дънни кварка и два тау лептона в крайното състояние. Кредит: CMS, CERN
Изследователите идентифицират повече събития от преди, които изглеждат съвместими с производството на двойки Хигс бозони, но все още не достатъчно събития, за да се наблюдава процеса.
Въпреки това, те успяват да поставят нови ограничения върху скоростта на производство на двойки Хигс бозони.
Екипът на ATLAS наблюдава излишък от 2,6 стандартни отклонения над очакваното без производството на двойки Хигс бозони.
С други думи, данните подсказват, че се произвеждат двойки Хигс бозони, въпреки че сигналът все още не е достатъчно силен за наблюдение.
Екипът на CMS изключва вероятността за честотата на производство на двоен Хигс бозон, да е повече от четири пъти по-висока от текущата прогноза на Стандартния модел.
И двете сътрудничества са поставили ограничения върху параметъра на самосвързване на Хигс, който определя колко силно взаимодейства бозонът на Хигс с друг бозон на Хигс.
"Тези резултати са обещаващ знак за предстоящи анализи, комбиниращи пълните набори от данни от Големия адронен колайдер Run 2 и Run 3 и всички режими на разпад, което би могло да предостави интересна картина на производството на двойки Хигс бозон", коментират учените.
"Поглеждайки по-далеч в бъдещето, Големият адронен колайдер с висока светимост (High-Luminosity LHC) ще увеличи броя на сблъсъците, което ще позволи на експериментите да записват около шест пъти повече данни, доближавайки ги още повече до наблюдението на производството на двоен Хигс бозон."
Източник:
CERN Physicists Hunting for Pairs of Higgs Bosons, Sci.News
Two Higgs or not two Higgs? CMS advances the search for Higgs boson pair production, CMS, CERN
Още по темата
Физика
Учени сблъскват атоми, за да създадат "малки" големи взривове
Физика
Най-мощният колайдер в света се изключва за ъпгрейд за търсене на физика отвъд Стандартния модел
Физика
Частицата, която заблуди физиците, че "нарушава правилата"
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
dolivo
Лазери откриват стотици геоглифи от загадъчна цивилизация в тропическа Амазонка преди хиляди години
dolivo
Ще спре ли смъртта на момиче китайския възход в генното редактиране
dolivo
Колко бързо става квантовото вплитане? Учени го изследват в атосекунден мащаб
Bai Tanas
Защо бамята е толкова слузеста?