Ученые отметили новое явление в распаде бозона Хиггса, указывающее на возможное нарушение Стандартной модели

Физики элементарных частиц впервые обнаружили новое явление в распаде бозона Хиггса, которое немного не соответствует предсказаниям Стандартной модели, возможно, указывая на наличие новой физики. Эта информация опубликована в Physical Review Letters, согласно сообщению на портале Phys.org.

Бозон Хиггса был предсказан еще в 1960-х годах и был обнаружен в 2012 году в ЦЕРНе. Квантовое поле Хиггса пронизывает всё пространство, заполняя его частицами. Благодаря взаимодействию с полем Хиггса, частицы приобретают массу – можно представить это как сопротивление движению.

Большинство свойств бозона Хиггса, включая его взаимодействие с другими частицами и связанными с ними полями, соответствуют предсказаниям Стандартной модели. Однако, одно из теоретических предсказаний гласит, что бозон время от времени может распасться на фотон и Z-бозон, нейтральную частицу, участвующую в слабом взаимодействии атомных ядер.

Это явление исследовалось международной группой ученых на Большом адронном коллайдере, где протоны сталкиваются миллионы раз в секунду. Энергия при столкновении протонов составила 13 триллионов электронвольт. Это, например, соответствует кинетической энергии среднего комара или крупинки соли, движущейся со скоростью один метр в секунду.

Теоретические предположения гласят, что примерно 15 раз среди 10 000 распадов бозон Хиггса должен распасться на Z-бозон и фотон, что является самым редким событием в рамках Стандартной модели. Для этого процесса сначала образуется пара топ-кварков или пара W-бозонов, которая затем распадается на Z и фотон.

На этот счет наша группа ученых зафиксировала 34 предполагаемых случая на 10 000 распадов, плюс-минус 11, что в 2,2 раза превышает ожидаемое значение по теории.

Доля измеренного явления достаточно велика, однако этого недостаточно для исключения статистической случайности. Несмотря на это, относительно большое отличие намекает на возможное нарушение теории, которое может свидетельствовать о существовании неизвестных частиц.