Фізики уточнили масу бозона Хіггса

На сьогодні фізики уточнили ймовірні значення маси бозона Хіггса та продовжують поступово звужувати можливий діапазон. Аналіз нових даних, отриманих на детекторах Теватрона CDF і D0, в сукупності з попередніми результатами дозволив вченим виключити інтервал мас від 156 до 183 гігаелектронвольт. Маса хіггсівського бозона не належить більшій частині цього діапазону з імовірністю 95 відсотків, але деякі ділянки поки виключають з імовірністю 90 відсотків. У липні 2010 року фізики з Теватрона виключили більш вузький інтервал можливих значень маси бозона Хіггса - від 158 до 175 гігаелектронвольт. Якщо зіставити всі ці дані, то найбільш вірогідні інтервали, в які потрапляє маса бозона, лежать в межах від 183 до 185 гігаелектронвольт і від 114 до 156 гігаелектронвольт.

Великі значення маси хіггсівського бозона означають, що він, з високою ймовірністю, буде розпадатися на пари Z- або W-бозонів, і ці події буде досить легко зареєструвати у Великому адронному коллайдері - гігантському прискорювачі, який розташований на кордоні Швейцарії та Франції (подібна подія була зареєстрована у 2010 році). Якщо ж маса бозона Хіггса потрапляє в нижній діапазон, то при розпаді цієї частки, швидше за все, будуть утворюватися b-кварки, які важко 'засікти' у ВАК на тлі інших подій.

Існування бозона Хіггса було передбачене в рамках Стандартної моделі - найбільш загальноприйнятою на сьогодні теорії, що пояснює природу фундаментальних фізичних взаємодій, проте експериментально вона поки що не доведена. Фізики шукають хіггсівський бозон, аналізуючи наслідки зіткнень елементарних частинок в коллайдерах. У таких зіткненнях народжуються нові частинки, які потім каскадно розпадаються також з народженням нових частинок. Одна з частинок, яка, згідно з теоретичними розрахунками, може народжуватися (й одразу розпадатися) в подібних зіткненнях - це бозон Хіггса. У залежності від того, яка маса цієї частки, будуть відрізнятися і каскади її розпаду.

Нещодавно фахівці, які аналізують дані, що були зібрані на ВАК, представили перші результати, які визначають масу бозона Хіггса. Згідно з висновками фахівців, маса цієї частинки не повинна розташовуватися в межах від 144 до 207 гігаелектронвольт. З урахуванням інтервалів, отриманих вченими з Теватрона, можлива маса бозона потрапляє у «вікно», яке передбачають екзотичніші різновиди Стандартної моделі.

У неділю, 13 березня, на ВАК пройшли перші в 2011 році зіткнення протонів. У вівторок їхня енергія була доведена до 7 тераелектронвольт.

За матеріалами Physics World