Nature: БАК видит все больше намеков на «новую физику»

Участники коллаборации CMS, работающей с одноименным детектором на Большом адронном коллайдере, заявляют о получении новых данных, свидетельствующих в пользу существования сверхтяжелого бозона, который не предсказывается Стандартной моделью физики, сообщает новостная служба журнала Nature.

В декабре 2015 года в социальных сетях и в микроблогах начали распространяться слухи о том, что БАК удалось обнаружить следы «новой физики» в виде сверхтяжелого бозона, чей распад порождает пары фотонов с общей энергией в 750 гигаэлектронвольт. Для сравнения, масса бозона Хиггса составляет 126 ГэВ, а топ-кварк, самая тяжелая элементарная частица, весит 173 ГэВ, что в четыре раза меньше, чем масса частицы, породившей фотоны.

Эти слухи быстро подтвердили главы коллабораций ATLAS и CMS, работающие с одноименными детекторами в «кольце» БАК. Ученые изначально искали следы другой, пока не обнаруженной частицы, так называемого гравитона, отвечающей за гравитационные взаимодействия.
Ее существование предсказали советские физики Федор Гальперин и Дмитрий Блохинцев в 1934 году, и ученые надеялись, что увеличение мощности БАК поможет понять, существуют ли гравитоны на самом деле.

На этой неделе в Италии проходила встреча ученых, работающих с детекторами БАК, на которых физики ЦЕРН делились полученными результатами. Как сообщает Nature, участники коллаборации CMS рассказали о повторных результатах анализа этих дифотонных всплесков.

В этот раз ученые расширили набор данных, включив в них данные по столкновениям частиц, собранных в начале 2015 года, когда CMS еще не полностью корректно функционировал. Подобный шаг, как оказалось, сделал открытие предположительного гравитона или какого-то другого типа бозона более вероятным – статистическая значимость повысилась с уровня в 1,2 сигма до 1,6 сигма.

Это достаточно небольшое, но заметное увеличение достоверности результатов, однако об открытии говорить пока рано – для этого участникам CMS и их коллегам из ALTAS необходимо дотянуть до уровня в 5 сигма, что соответствует возможности появления одной ошибки или случайных совпадений на 3,5 миллиона попыток.

По словам физиков, попытки найти следы распада этих бозонов на другие частицы пока не удалось найти, однако большинство ученых не сомневается, что они должны быть, если эта S-частица, как ее сегодня называют ученые, действительно существует.

Перезапуск БАК в апреле, как надеются физики, даст ученым больше данных и пищи для ума. К июлю или к августу этого года, по словам участников ALTAS и CMS, они накопят достаточно данных для поиска ответа на то, существуют ли эти сверхтяжелые бозоны или нет.