Физики из ЦЕРН, где расположен самый мощный ускоритель частиц, Большой адронный коллайдер (БАК), заявили о новом открытии. Впервые после обнаружения в 2012 году бозона Хиггса, ученые стали свидетелями распада этой частицы на Z-бозон и фотон. Эксперименты, проводимые с помощью детекторов БАК под названием ATLAS и CMS могут дать косвенные доказательства того, что существуют неизвестные частицы, которые не входят в Стандартную модель физики элементарных частиц. Как передает Фокус пишет Сosmos Magazine.
Бозон Хиггса – это элементарная частица, которая является квантом поля Хиггса и она взаимодействует с другими элементарными частицами, придавая им массу. В то же время Z-бозоны — это электрически нейтральные носители слабого взаимодействия (одной из фундаментальных сил природы), а фотоны (частицы света) являются носителями электромагнитного взаимодействия (еще одна фундаментальная сила природы).
В предыдущих экспериментах на БАК физики уже видели распад бозона Хиггса на 2 фотона, но этот процесс наблюдался не напрямую. То же самое произошло и с распадом бозона Хиггса на Z-бозон и фотон. То есть такой распад частицы произошел через промежуточную "петлю" "виртуальных" частиц, которые сначала появляются, а затем исчезают и их нельзя увидеть напрямую. Ученые считают, что некоторые из этих "виртуальных" частиц могут быть еще неизвестными науке и не входить в Стандартную модель физики элементарных частиц.
Эксперимент на Большом адронном коллайдере дал возможность увидеть распад бозона Хиггса на две отдельные частицыСогласно измерениям, проведенным 7 лет назад, физики выяснили, что масса бозона Хиггса составляет 125,35 ГэВ, что почти в 250 млрд раз больше массы электрона. Согласно Стандартной модели физики элементарных частиц, имея такую массу процесс распада бозона Хиггса на Z-бозон и фотон может произойти только в примерно 0,15% случаев. Но теории говорят о том, что если не основывать свои предсказания на Стандартной модели, то процесс распада бозона Хиггса может произойти в большем количестве случаев. Но, как показали новые эксперименты такой распад действительно может произойти в 6,6% случаев.
По словам физика Памелы Феррари, приоритетной задачей для ученых является сейчас поиск редких распадов бозона Хиггса, ведь каждая элементарная частицы имеет свои особенные отношения с ним. По словам ученой, результаты новых экспериментов дали возможность подойти ближе к разгадке одной из тайн бозона Хиггса.
Исследователи считают результаты новых экспериментов важной проверкой правильности самой Стандартной модели физики элементарных частиц. В будущих исследованиях ученые хотят изучить еще более редкие распады бозона Хиггса.
Ранее в этом году ученые в Большом адронном коллайдере поймали призрачную частицу и впервые увидели нейтрино.
