Ученые обнаружили признаки «частицы Бога»

Закрытый американский ускоритель Тэватрон продолжает поставлять новые знания физикам

На днях ученые сообщили, что обнаружили в собранных им данных признаки «частицы Бога». Открытие добавляет уверенности в существовании неуловимого бозона Хиггса.

Тэватрон сталкивал пучки протонов и антипротонов вплоть до сентября 2011 года. Поскольку проанализировать получаемый объем информации сразу же невозможно, ученые продолжают искать в зарегистрированных детекторами событиях признаки появления новых частиц, передают Вести.ру.

Так, исследователи заметили подозрительный избыток сигнала над фоном в диапазоне масс от 117 до 131 гигаэлектронвольта (напомним, что, согласно формуле E=mc2, масса и энергия частицы взаимосвязаны). Избыток имел статистическую достоверность результата 2,6 сигмы. То есть вероятность того, что увиденный учёными «горб» случаен, равна 0,5%.

Результат физики получили, проанализировав данные объемом 10 обратных фемтобарнов (барн в ядерной физике – единица пропорциональная количество произошедших столкновений частиц). Информацию по соударениям собирали с 2002 года. Избыток «увидели» оба эксперимента Тэватрона (D0 и CDF).

Напомним, что бозон Хиггса сейчас усердно ищут физики, работающие с информацией, собранной в ходе столкновений пучков частиц в кольце Большого адронного коллайдера (БАК). Эксперименты ускорителя CERN пока собрали данные объемом порядка 5 обратных фемтобарнов, пишет Nature.

Хотя нынешнее открытие Тэватрона нельзя считать статистически значимым (для этого необходима достоверность 3 сигмы), дополнительные исследования БАК могут подтвердить, что американский коллайдер вс ё же в состоянии поймать «частицу Бога». Очень уж хорошо совпадают диапазоны масс: в прошлом году физики, работающие на швейцарском ускорителе, рассказали, что ими были обнаружены подозрительные события в области масс близ 125 ГэВ.

«Мы очень рады. Данные указывают на то, что перед нами бозон Хиггса Стандартной модели», — говорит Дмитрий Денисов, пресс-секретарь эксперимента D0. Он также отмечает, что детекторы Тэватрона чувствительны к гипотетическому распаду бозона Хиггса на b-кварк и b-антикварк. БАК ловит другие типы распадов, в том числе до двух протонов. То есть ускорители дополняют данные друг друга.

Тэватрон более не поставляет данные ученым. В то же время на БАК физики планируют повышать энергию столкновения пучков. В 2012 году ее доведут до 8 гигаэлектронвольт. Это позволит получить статистическую достоверность 5 сигм для каждого эксперимента. То есть — либо подтвердить, либо опровергнуть открытие бозона Хиггса Стандартной модели.

Напомним предысторию теоретических описаний бозона Хиггса. Эта элементарная частица была постулирована в 1964 году физиком Питером Хиггсом, в честь которого ее и назвали. Введение бозона понадобилось ученым для объяснения массы (либо ее отсутствия) других частиц Стандартной модели. За это СМИ прозвали бозон Хиггса «частицей Бога». Гипотеза о суперсимметрии, расширяющая Стандартную модель, предсказывает наличие нескольких вариантов бозона Хиггса, в том числе одного, похожего на «частицу Бога» Стандартной модели.

«Мне приятно узнать, что Тэватрон, возможно, обладает нужной чувствительностью к Хиггсу. Однако точный ответ о существовании или отсутствии частицы мы получим лишь к концу года, проанализировав данные БАК», — говорит Джо Инкандела, пресс-секретарь эксперимента CMS.

Для Тэватрона подтверждение полученных данных означало бы «моральную победу» над чиновниками, лишившими коллайдер будущего. В 2011 году сотрудники Fermilab попросили продлить работу Тэватрона, полагая, что они смогут обнаружить бозон Хиггса, если продолжат исследования. Но министерство энергетики США (DOE) решило прекратить финансирование проекта, что привело к его закрытию.