Закрытый американский ускоритель "Тэватрон" (Tevatron) продолжает поставлять новые знания физикам. На днях учёные сообщили, что обнаружили в собранных им данных признаки "частицы Бога". Открытие добавляет уверенности в существовании неуловимого бозона Хиггса.
"Тэватрон" сталкивал пучки протонов и антипротонов вплоть до сентября 2011 года. Поскольку проанализировать получаемый объём информации сразу же невозможно, учёные продолжают искать в зарегистрированных детекторами событиях признаки появления новых частиц.
Так, исследователи заметили подозрительный избыток сигнала над фоном в диапазоне масс от 117 до 131 гигаэлектронвольта (напомним, что, согласно формуле E=mc2, масса и энергия частицы взаимосвязаны). Избыток имел статистическую достоверность результата 2,6 сигмы. То есть вероятность того, что увиденный учёными "горб" случаен, равна 0,5%.
Результат физики получили, проанализировав данные объёмом 10 обратных фемтобарнов (барн в ядерной физике – единица пропорциональная количеству произошедших столкновений частиц). Информацию по соударениям собирали с 2002 года. Избыток "увидели" оба эксперимента "Тэватрона" (D0 и CDF).
Напомним, что бозон Хиггса сейчас усердно ищут физики, работающие с информацией, собранной в ходе столкновений пучков частиц в кольце Большого адронного коллайдера (БАК). Эксперименты ускорителя CERN пока собрали данные объёмом порядка 5 обратных фемтобарнов, пишет Nature.
Хотя нынешнее открытие "Тэватрона" нельзя считать статистически значимым (для этого необходима достоверность 3 сигмы), дополнительные исследования БАК могут подтвердить, что американский коллайдер всё же в состоянии поймать "частицу Бога". Очень уж хорошо совпадают диапазоны масс: в прошлом году физики, работающие на швейцарском ускорителе, рассказали, что ими были обнаружены подозрительные события в области масс близ 125 ГэВ.
"Мы очень рады. Данные указывают на то, что перед нами бозон Хиггса Стандартной модели", — говорит Дмитрий Денисов, пресс-секретарь эксперимента D0. Он также отмечает, что детекторы "Тэватрона" чувствительны к гипотетическому распаду бозона Хиггса на b-кварк и b-антикварк. БАК ловит другие типы распадов, в том числе до двух протонов. То есть ускорители дополняют данные друг друга.
"Тэватрон" более не поставляет данные учёным. В то же время на БАК физики планируют повышать энергию столкновения пучков. В 2012 году её доведут до 8 гигаэлектронвольт. Это позволит получить статистическую достоверность 5 сигм для каждого эксперимента. То есть — либо подтвердить, либо опровергнуть открытие бозона Хиггса Стандартной модели.
Напомним предысторию теоретических описаний бозона Хиггса. Эта элементарная частица была постулирована в 1964 году физиком Питером Хиггсом, в честь которого её и назвали. Введение бозона понадобилось учёным для объяснения массы (либо её отсутствия) других частиц Стандартной модели. За это СМИ прозвали бозон Хиггса "частицей Бога". Гипотеза о суперсимметрии, расширяющая Стандартную модель, предсказывает наличие нескольких вариантов бозона Хиггса, в том числе одного, похожего на "частицу Бога" Стандартной модели.
"Мне приятно узнать, что "Тэватрон", возможно, обладает нужной чувствительностью к Хиггсу. Однако точный ответ о существовании или отсутствии частицы мы получим лишь к концу года, проанализировав данные БАК", — говорит Джо Инкандела (Joe Incandela), пресс-секретарь эксперимента CMS.
Для "Тэватрона" подтверждение полученных данных означало бы "моральную победу" над чиновниками, лишившими коллайдер будущего. В 2011 году сотрудники Fermilab попросили продлить работу "Тэватрона", полагая, что они смогут обнаружить бозон Хиггса, если продолжат исследования. Но министерство энергетики США (DOE) решило прекратить финансирование проекта, что привело к его закрытию.
