Впервые ученые увидели распад бозона Хиггса на Z-бозон и фотон

В совместном массиве данных экспериментов CMS и ATLAS, проводимых на Большом адронном коллайдере, ученые впервые обнаружили убедительные следы редкого распада бозона Хиггса на Z-бозон и фотон, сообщает nplus1.ru.

6471beea254d4 img mobile
Событие-кандидат на распад бозона Хиггса на Z-бозон и фотон / The ATLAS Collaboration

Эти следы увидели со статистической точностью в 3,4σ в объединенных данных экспериментов CMS и ATLAS по протон-протонным столкновениям за 2015−2018 года. Бозон Хиггса — знаменитая элементарная частица, объясняющая существование инертной массы у ряда частиц Стандартной модели. Существование этой частицы предсказал Питер Хиггс еще в 1964 году, а в 2012 году ее обнаружили эксперименты CMS и ATLAS на Большом адронном коллайдере. Бозон Хиггса стал последней экспериментально открытой частицей Стандартной модели. Те же самые ATLAS и CMS продолжили изучать свойства бозона, в числе которых — каналы его распада и сила его взаимодействия с другими частицами.

Физики проанализировали данные, накопленные за 2015−2018 года в ходе протон-протонных столкновений при энергии в системе центра масс в 13 тераэлектронвольт. Z-бозон искали через продукты уже его распада на мюонную или электрон-позитронную пару с массой больше 50 мегаэлектронвольт. Сам распад идентифицировали через пик инвариантной массы пары Z-бозона и фотона в окрестности массы бозона Хиггса — 125 гигаэлектронвольт.

В результате физики увидели искомый распад со статистической точностью в 2,2σ для данных ATLAS и 2,6σ для данных CMS, что в сумме дало статистическую точность в 3,4σ.