Физики уточнили массу бозона Хиггса

Физики, работающие с американским коллайдерром Тэватрон, получили новые данные, уточняющие массу бозона Хиггса - частицы, ответственной за наличие массы у других элементарных частиц.

Существование бозона Хиггса было предсказано в рамках Стандартной модели - наиболее общепринятой на сегодня теории, объясняющей природу фундаментальных физических взаимодействий, однако экспериментально она пока не найдена. Физики ищут хиггсовский бозон, анализируя последствия столкновений элементарных частиц в коллайдерах. В таких столкновениях рождаются новые частицы, которые затем каскадно распадаются также с рождением частиц. Одна из частиц, которая, согласно теоретическим расчетам, может рождаться и сразу распадаться в подобных столкновениях - это бозон Хиггса. В зависимости от того, какова масса этой частицы, будут отличаться и каскады ее распада.

В ходе многочисленных наблюдений ученым удалось уточнить вероятные значения массы бозона Хиггса и продолжить постепенно сужать возможный диапазон. Анализ новых данных, полученных на детекторах Тэватрона CDF и D0, в совокупности с более ранними результатами позволил ученым исключить интервал масс от 156 до 183 гигаэлектронвольт.

Масса хиггсовского бозона не лежит в большей части этого диапазона с вероятностью 95% , но некоторые участки пока исключаются с вероятностью 90%. В июле 2010 года физики с Тэватрона смогли исключить более узкий интервал возможных значений массы бозона Хиггса - от 158 до 175 гигаэлектронвольт. Если сопоставить все эти данные, то наиболее вероятные интервалы, в которые попадает масса бозона, лежат в пределах от 183 до 185 гигаэлектронвольт и от 114 до 156 гигаэлектронвольт.

Большие значения массы хиггсовского бозона означают, что он, с высокой вероятностью, будет распадаться на пары Z- или W-бозонов, и эти события будет достаточно легко зарегистрировать в Большом адронном коллайдере - гигантском ускорителе, который расположен на границе Швейцарии и Франции (одно подобное событие было зарегистрировано в 2010 году). Если же масса бозона Хиггса попадает в нижний диапазон, то при распаде этой частицы, скорее всего, будут образовываться b-кварки, которые трудно "засечь" в БАК на фоне остальных событий.

Физики, анализирующие данные, полученные в протонных столкновениях на Большом адронном коллайдере, представили первые результаты по поиску бозона Хиггса.