БАК заметил намек на сверхтяжелую элементарную частицу
Стандартная модель – это основа современной физики. Эта теоретическая конструкция, описывающая электромагнитное, слабое и сильное взаимодействие всех элементарных частиц. При этом Стандартная модель (СМ) не является теорией всего, так как не описывает тёмную материю, тёмную энергию и не включает в себя гравитацию. Её сформулировали в 60-х годах XX века, однако последние данные явно указывают на её неполноту.
Командой проекта ATLAS была зафиксирована, как предполагается, сверхтяжёлая элементарная частица, масса которой может в десятки раз превышать предусмотренную СМ. Эти исследования проводятся на Большом адронном коллайдере (БАК).
Целью проекта ATLAS называют именно поиск отклонений от СМ. Для этого учёные разгоняют протоны до высоких кинетических энергий (6,5 тераэлектронвольта) и сталкивают, в результате чего могут рождаться частицы с полной энергией меньше суммарного значения (13 тераэлектронвольт). Причем рост энергии новых частиц положительно коррелирует с вероятностью их появления.
Как предполагается, отклонения от СМ позволят разрешить известный парадокс – если в момент Большого взрыва (фактически – рождения Вселенной) вещества и антивещества было поровну, то почему не произошла аннигиляция миллиарды лет назад.
Зафиксировать суперчастицы физики рассчитывают так. После появления массивная частица распадется на «осколки» — несколько частиц, общая энергия которых будет сопоставима с массой оригинала. При этом ее продукты распада, в отличие от традиционных частиц, сформируют избыток энергии — пик на диаграмме.
В новой работе исследователи проанализировали канал во время рождения бозона Хиггса и бозона слабого взаимодействия (W- или Z-бозона). Ранее аномалия при уровне энергии порядка двух тераэлектронвольт уже наблюдалась в аналогичном канале, однако с ростом количества измерений она оказалась статистически незначимой. Теперь, в измерениях ATLAS 2015-2016 годов, физики нашли подобный избыток событий с общей энергией три тераэлектронвольта. Их число (10) превысило расчетный показатель более чем в три раза при локальной статистической значимости 3,3 сигма и глобальной — 2,2 сигма.
Однако в рамках эксперимента CMS результаты не подтвердились – учёные зафиксировали лишь незначительный избыток при энергии 2,6 тераэлектронвольта. Интересно, что ранее подобные результаты уже фиксировались, однако пока нет чёткого подтверждения, заявлять об этом не стоит.
В 2015 году ATLAS и CMS объявили об избытке событий при энергии 750 гигаэлектронвольт и статистической значимости 3,4-3,6 сигма (признание открытия требует пяти сигма). По мере роста числа измерений выяснилось, что феномен связан с флуктуацией.
Загрузка ...
