Днями вчені з закритого прискорювача Теватрон (Tevatron) повідомили, що виявили в зібраних ним даних ознаки "частки Бога". Відкриття додає впевненості в існуванні невловимого бозона Хіггса.
Теватрон зіштовхував пучки протонів і антипротонів аж до вересня 2011 року. Оскільки проаналізувати одержуваний обсяг інформації одразу ж неможливо, вчені продовжують шукати у зареєстрованих детекторами події ознаки появи нових часток.
Так, дослідники помітили підозрілий надлишок сигналу над фоном у діапазоні мас від 117 до 131 гігаелектронвольт (нагадаємо, що, згідно з формулою E = mc2, маса і енергія частинки взаємопов'язані). Надлишок мав статистичну достовірність результату 2,6 сигми. Тобто ймовірність того, що побачений вченими "пагорб" випадковий, дорівнює 0,5%.
Результат фізики отримали, проаналізувавши дані об'ємом 10 зворотних фемтобарн (барн в ядерній фізиці - одиниця пропорційна кількості зіткнень часток). Інформацію по зіткнення збирали з 2002 року. Надлишок "побачили" обидва експерименти Теватрона (D0 і CDF).
Пунктирною лінією показано очікувану межу появи бозонів Хіггса, згідно СМ. Прямою лінією виділено спостережуваний надлишок. Жовтим і зеленим кольорами відзначено області статистично достовірні (ілюстрація Fermilab)
Нагадаємо, що бозон Хіггса наразі старанно шукають фізики, що працюють з інформацією, зібраною в ході зіткнень пучків часток у кільці Великого адронного коллайдера (ВАК). Експерименти прискорювача CERN поки зібрали дані обсягом близько 5 зворотних фемтобарн, пише Nature.
Хоча нинішнє відкриття Теватрона не можна вважати статистично значущим (для цього необхідна достовірність 3 сигми), додаткові дослідження ВАК можуть підтвердити, що американський коллайдер усе ж в стані зловити "частку Бога". Дуже вже добре збігаються діапазони мас: торік фізики, що працюють на швейцарському прискорювачі, розповіли, що ними були виявлені підозрілі події в області мас біля 125 ГеВ.
"Ми дуже раді. Дані вказують на те, що перед нами бозон Хіггса Стандартної моделі", - говорить Дмитро Денисов, прес-секретар експерименту D0. Він також зазначає, що детектори Теватрона чутливі до гіпотетичного розпаду бозона Хіггса на b-кварк і b-антикварк. ВАК ловить інші типи розпадів, зокрема до двох протонів. Тобто прискорювачі доповнюють дані один одного.
Теватрон більше не надає дані вченим. Водночас на ВАК фізики планують підвищувати енергію зіткнення пучків. У 2012 році її доведуть до 8 гігаелектронвольт. Це дозволить отримати статистичну достовірність 5 сигм для кожного експерименту. Тобто або підтвердити, або спростувати відкриття бозона Хіггса Стандартної моделі.
Бозона Хіггса - передбачена наукою, але досі не відкрита частка, яка надає масу іншим часткам.
Ця елементарна частинка була постульована в 1964 році фізиком Пітером Хігсом, на честь якого її й назвали. Введення бозона знадобилося вченим для пояснення маси (або її відсутності) інших часток Стандартної моделі. За це ЗМІ прозвали бозон Хіггса "часткою Бога". Гіпотеза про Суперсиметрію, що розширює Стандартну модель, пророкує наявність декількох варіантів бозона Хіггса, у тому числі одного, схожого на "частку Бога" Стандартної моделі.
"Мені приємно дізнатися, що Теватрон, можливо, має потрібну чутливістю до Хіггса. Однак точну відповідь про існування або відсутність частинки ми отримаємо лише до кінця року, проаналізувавши дані ВАК", - говорить Джо Інкандела (Joe Incandela), прес-секретар експерименту CMS .
Для Теватрона підтвердження отриманих даних означало б "моральну перемогу" над чиновниками, що покинули коллайдер майбутнього. У 2011 році співробітники Fermilab попросили продовжити роботу Теватрона, вважаючи, що вони зможуть виявити бозон Хіггса, якщо продовжать дослідження. Але міністерство енергетики США (DOE) вирішило припинити фінансування проекту, що призвело до його закриття. !zn
Читайте також:
Відкрито масовий сезон полювання на бозон Хіггса ...
Теорія відносності Ейнштейна встояла
Вчені на Великому адронному колайдері відкрили нову часточку
Фізики змогли уточнити масу бозона Хіггса