Теватрон вслед за БАКом увидел "намек" на бозон Хиггса

Анализ данных, собранных ранее американским коллайдером Теватрон, показал признаки присутствия бозона Хиггса в диапазоне масс от 115 до 135 гигаэлектронвольт – примерно в том же интервале, где сходные «намеки» уловил Большой адронной коллайдер, заявляют ученые Лаборатории имени Ферми.

f1.jpg Рис. 1. Общий вид американского коллайдера
Теватрон

Американский коллайдер Теватрон (Tevatron), построенный в 1983 году в Фермилабе, в штате Иллинойс, был самым мощным ускорителем мира до запуска европейского Большого адронного коллайдера – энергия столкновений в нем составляла около 2 тераэлектронвольт (ТэВ – от этой единицы измерения Теватрон и получил свое название). В октябре 2011 года ускоритель был закрыт, однако только сейчас физики закончили анализ данных, собранных за 10 лет двумя детекторами – CDF и D0, которые отслеживали результаты столкновений протонов и антипротонов в коллайдере.

Обработка данных позволила заявить физикам из коллабораций CDF и D0, что неуловимый бозон Хиггса может быть буквально «за углом»: группы обнаружили превышение уровня сигнала над фоном в диапазоне масс от 115 до 135 гигаэлектронвольт на скорость света в квадрате (ГэВ/c2).

Бозон Хиггса – последний недостающий элемент современной теории элементарных частиц, так называемой Стандартной модели.

f2.jpg Рис. 2. Превышение сигнала над
фоном, указывающее на возможность
существования бозона Хиггса,
зафиксированное детекторами
Теватрона.

Это гипотетическая частица отвечает за массы всех других элементарных частиц. Однако теория не позволяет точно установить массу бозона Хиггса. Физики измеряют массы частиц в единицах энергии – электронвольтах – основываясь на формуле Эйнштейна, E=mc2, 100 ГэВ/c2 примерно в 107 раз больше массы протона.

Результаты Теватрона – это пока еще достаточно слабый намек – уровень статистической значимости составляет 2,2 стандартных отклонения (сигма). Физики говорят о «свидетельствах» существования новой частицы, когда этот параметр достигает уровня 3 сигма. Тогда вероятность, что наблюдаемый эффект вызван статистической флуктуацией, составляет 1 к 740. Об открытии можно говорить при 5 сигма, при вероятности 1 на 3,5 миллиона.

«У научного сообщества остается впереди еще много работы, чтобы с уверенностью заявить о существовании бозона Хиггса. Основываясь на этих признаках, мы работаем так быстро, как можем, чтобы улучшить методики анализа и выжать все, что можно из данных, собранных Теватроном», – заявил глава коллаборации D0 Дмитрий Денисов.

Новые данные хорошо согласуются с информацией, полученной европейским конкурентом Теватрона: в декабре 2011 года физики, работающие на детекторе ATLAS на Большом адронном коллайдере, объявили, что видят некоторое превышение сигнала над фоном в интервале от 116 до 130 гигаэлектронвольт. Статистическая значимость такого превышения около значения 126 гигаэлектронвольт составляла 2,8 сигма. Группа, работающая на детекторе CMS, сообщила о признаках существования Хиггса в области масс между 115 и 127 гигаэлектронвольт.

f3.jpg Рис. 3. Детектор CDF американского
коллайдера Теватрон.

Последние данные Теватрона позволили ученым также исключить возможность существования бозона Хиггса в интервале от 147 до 179 гигаэлектронвольт.

Бозон Хиггса, если он существует – чрезвычайно короткоживущая частица, которая может распадаться разными путями. Так же, как автомат по продаже напитков может возвращать сдачу разными монетами, бозон Хиггса может распадаться на разные частицы. Ученые ищут признаки существования Хиггса, следя за статистически значимым избытком частиц, на которые он может распадаться.

Физики, работающие на Теватроне, продолжат анализировать собранные данные. Всего за 10 лет работы был накоплен объем данных в 10 обратных фемтобарн, что соответствует примерно 500 триллионам протон-протонных столкновений.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 4.6 (10 votes)
Источник(и):

1. РИА Новости