Ученые обнародовали новые данные о существовании сверхтяжелого бозона

Москва. 18 марта. INTERFAX.RU - Физики из коллаборации CMS сообщили о росте статистической значимости события, указывающего на существование новой сверхмассивной частицы с массой в несколько раз превышающей топ-кварк. Обновленные данные ATLAS такого роста не демонстрируют, что связано с более строгими критериями, использованными для анализа. По словам физиков, некоторые выводы удастся сделать после обработки результатов нового пуска Большого адронного коллайдера (Large Hadron Collider, LHC) после зимнего перерыва. Доклад CMS состоялся 17 марта на конференции в итальянском Ла-Тюиль, сообщает сайт N+1 со ссылкой на журнал Nature.

Согласно докладу коллаборации, глобальная статистическая значимость пика соответствующего распаду некоторой частицы на два фотона с суммарной энергией 750 гигаэлектронвольт увеличилась с 1,2 до 1,6 сигма. Локальная значимость увеличилась до 3,4 сигма. Это связано с тем, что исследователи включили в анализ столкновения, происходившие в начале 2015 года, когда магнит детектора был выключен из-за проблем в системе охлаждения. Эти данные требовали отдельной тщательной обработки и увеличили общую выборку на 23 процента. Однако значимость события все еще гораздо ниже, чем требуемые для открытия 5 сигма, поэтому физики говорят о наблюдениях с большой осторожностью.

Коллаборация ATLAS также обновила данные по событию, ужесточив критерии отбора — результат в предположении спина (собственный момент импульса - ИФ) частицы равного двум (например, гравитон) оказался немного ниже рассчитанной изначально значимости: 1,8 против 1,9 сигма в начале. Если же спин гипотетической частицы равен нулю, то глобальная значимость события составляет 2,0 сигма. Локальная значимость увеличилась до 3,9 сигма. Марко Дельмастро, представитель эксперимента отметил, что рост значимости у CMS это многообещающий знак. "Но нам нужно быть осторожными с выводами. Статистика — суровая хозяйка", — добавил Дельмастро.

Новые данные об избытке частиц на энергии 750 гигаэлектронвольт могут быть представлены на будущей неделе — на конференции запланированы доклады об анализе иных каналов распада, кроме превращения частицы в пару фотонов. До сих пор поиски неизвестной частицы в них не приводили к существенным результатам, но это может быть связано с нехваткой данных. По словам ученых, если пик является случайной флуктуацией, то к июню, или, в худшем случае, к августу, ATLAS и CMS наберут достаточно данных для того, чтобы он "рассосался". Начиная с апреля Большой адронный коллайдер начнет вновь собирать статистику с гораздо более высокими темпами, чем в 2015 году.

Если пик окажется настоящей частицей, то, скорее всего, он будет указанием на новый бозон — переносчик взаимодействий. Его существование не предсказывается Стандартной Моделью, что вызвало массу обсуждений в среде физиков-теоретиков. Так, с момента анонса данных ученые подготовили уже 285 препринтов статей, посвященных возможным объяснениям события. Среди них есть предположения о том, что тот бозон — более тяжелый аналог Хиггса, — или же гравитон, гипотетической частицы, ответственной за гравитацию. По мнению экспертов, его открытие станет самым большим событием в физике элементарных частиц с обнаружения тау-лептона в 1975 году.

Впервые слухи о намеке на новую частицу появились накануне отчетной конференции в CERN, состоявшейся 15 декабря 2015 года. Коллаборации ATLAS и CMS с осторожностью отнеслись к наблюдениям и сообщили лишь данные о локальной и глобальной значимости избытка фотонов. Для CMS она составляет 2,6 сигма (локальная) и 1,2 глобальная, для ATLAS — 3,6 сигма локальная и 1,9 глобальная.