ATLAS widzi odchylenie przypominające naładowany bozon Higgsa • Igor Ivanov • Wiadomości naukowe o "Elementach" • Poszukiwanie nowej fizyki, bozon Higgsa, detektor ATLAS

ATLAS widzi odchylenie przypominające naładowany bozon Higgsa

Ryc. 1. Górne ograniczenie przekroju procesu \ (g \ bar % \ do \ bar % H ^ + \ do \ bar % + t \ bar % \), uzyskane w eksperymencie ATLAS (czarna przerywana linia), w porównaniu do limitu spodziewanego w Modelu Standardowym (linia przerywana i kolorowe paski) oraz w modelu z naładowanym bozonem Higgsa o ​​masie 300 GeV (czerwona linia). Wykres z artykułu ATLAS Collaboration, 2015. Szukaj naładowanych bozonów Higgsa w H±tb kanał zaniku w pp kolizje w √s = 8 TeV przy użyciu detektora ATLAS

Pomimo faktu, że "główny" bozon Higgsa został odkryty trzy lata temu, fizycy wciąż poszukują dodatkowych bozonów Higgsa, w tym egzotycznych. W szczególności wiele teorii przewiduje istnienie naładowanych bozonów Higgsa (H.±), które mogą rozpaść się na kwarki różnych ładunków.

Dane eksperymentalne już nakładają pewne ograniczenia na takie naładowane bozonami. Na przykład bardzo lekko naładowane bozony Higgsa łatwo narodziłyby się parami po prostu przez interakcję z fotonami. A ponieważ proces ten nie jest widoczny, oznacza to, że takie bozonony, jeśli istnieją, nie są tak łatwe. Inna opcja: o masie mniejszej niż 170 GeV, naładowany bozon Higgsa może pojawić się w zaniku górnego kwarka, ale tego rodzaju zdarzenia również nie są obserwowane.

Jeśli masa wynosi H± przekracza masę topowego kwarku, a znalezienie ich jest już trudniejsze.W tym przypadku najbardziej prawdopodobna powinna być wspólna produkcja naładowanego bozonu z jego dalszym rozpadem na kwarki: \ (g \ bar % \ to \ bar % H ^ + \ to \ bar % + t \ bar % \). Analiza takiego procesu jest pracochłonna, ale możliwa. W szczególności, nawet tego lata, współpraca CMS opublikowała szczegółowy raport na temat takich wyszukiwań; następnie nie znaleziono odchylenia.

Niedawno współpraca ATLAS doniosła o nowym poszukiwaniu naładowanych bozonów Higgsa (Szukaj naładowanych bozonów Higgsa w H±tb kanał zaniku w pp kolizje w √s = 8 TeV przy użyciu detektora ATLAS). Do badania pobrano wszystkie statystyki z pierwszej sesji zderzacza. Stąd wybrano wydarzenia z jednym leptonem i kilkoma dyszami hadronowymi, w tym b-jetami. Aby uzyskać optymalny rozdział sygnału i tła, zastosowano złożone algorytmy, które połączyły kilka zmiennych kinematycznych.

Ogólny wynik badania przedstawiono na rysunku. W ramach Modelu Standardowego spodziewano się, że rejestrowane będą tylko zdarzenia tła, które – w przypadku braku naładowanego bozonem Higgsa – pozwolą ustalić ograniczenie z góry w sekcji jego urodzenia. Te spodziewane wartości graniczne są pokazane na niebieskiej przerywanej linii, a odstępy od jednego do dwóch odchyleń standardowych są oznaczone kolorowymi kreskami (szczegółowe objaśnienia takich wykresów znajdują się ww naszych starych wiadomościach Tevatron wkrótce zacznie "czuć" bozon Higgsa, "Elements", 05/19/2008).

Jednak doświadczalnie uzyskane ograniczenia znacznie przewyższają te oczekiwania oraz w całym badaniu terenowym. Oznacza to, że istnieje nadmiar zdarzeń w danych, które trudno zapisać jako tło. Statystyczne znaczenie tego nadmiaru wynosi 2,4σ. Jeśli zostanie to zinterpretowane jako manifest naładowanego bozonu Higgsa, to jego masa wyniesie w granicach 250-450 GeV. Trudno jest podać bardziej dokładne oszacowanie, ponieważ nadmiar obserwuje się w bardzo szerokim zakresie niezmiennych mas.

Fakt, że CMS w podobnym wyszukiwaniu nie widzi sygnału i ustala silniejsze granice z góry, sprawia, że ​​ATLAS bardzo nieufnie podchodzi do tego wyniku. Ponadto teoretycy powinni sprawdzić, czy założenie dotyczące realności tej cząstki w danym modelu jest zgodne z innymi danymi eksperymentalnymi. Podczas oczekiwania na aktualizację, ten wynik można jeszcze wprowadzić do jeszcze jednego elementu na długiej liście więcej niż dwujęzycznych odchyleń od Modelu Standardowego znalezionego w LHC.


Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: