html текст
All interests
  • All interests
  • Design
  • Food
  • Gadgets
  • Humor
  • News
  • Photo
  • Travel
  • Video
Click to see the next recommended page
Like it
Don't like
Add to Favorites

ICHEP 2018: продолжается охота за процессом рождения сразу двух бозонов Хиггса

Рис. 1. Ограничение сверху на сечение нерезонансного рождения двух бозонов Хиггса в детекторе CMS

Рис. 1. Ограничение сверху на сечение нерезонансного рождения двух бозонов Хиггса в детекторе CMS. По горизонтали — величина ограничения сверху по сравнению с предсказанием Стандартной модели. Сплошная линия — измеренное значение, пунктир и цветные области — ожидания по результатам моделирования. Каждая строчка отвечает отдельному каналу распада HH-системы; самая нижняя строчка — объединенный по всем каналам результат. Изображение с сайта cds.cern.ch

Шесть лет назад на Большом адронном коллайдере был окончательно открыт хиггсовский бозон. В распоряжении физиков появилась частица совершенно нового типа. Изучая ее свойства, в частности связь бозона Хиггса с другими частицами, физики проверяют Стандартную модель (СМ) еще с одной стороны и ищут долгожданные проявления Новой физики. Связь бозона Хиггса со многими тяжелыми частицами уже измерена (см. сводку по состоянию на март 2018 года); в пределах погрешностей она совпадает с ожиданиями СМ. Однако хиггсовский бозон может взаимодействовать еще и сам с собой — и вот эту связь (она называется «самодействие») проверить пока не удается. Между тем она даст доступ к информации, которую невозможно получить иным способом. Это информация о том, как устроен хиггсовский потенциал, есть ли в нем скрытая возможность таких грандиозных катастроф, как распад вакуума, стоит ли искать эхо этих катастроф в гравитационных волнах, оставшихся от эпохи ранней вселенной. В общем, многие теории с богатым хиггсовским сектором предсказывают, что связь бозона Хиггса с самим собой будет сильно отличаться от предсказаний СМ.

Эту связь можно измерить экспериментально, если обнаружить процесс рождения не одного, а сразу двух бозонов Хиггса. Интерес к этому процессу возник довольно давно (см. новость Одновременное рождение двух хиггсовских бозонов тоже полезно изучать на LHC), и коллаборации ATLAS и CMS уже пытались его обнаружить в сеансе Run 1. Сложность тут в том, что сечение рождения сразу двух бозонов Хиггса в СМ очень маленькое, и нынешней статистики пока не хватает для надежного его обнаружения. Однако искать его всё равно полезно: кто знает, может быть в реальности это сечение окажется намного больше того, что предсказывает СМ.

Два года назад ATLAS и CMS заявили на конференции ICHEP 2016, что поиск процесса пока не увенчался успехом и что ограничение сверху на его сечение всё еще в сотню раз выше ожиданий СМ. На проходящей сейчас конференции ICHEP 2018 обе коллаборации сообщили, что существенно продвинулись в этом направлении (см. доклад ATLAS, доклад CMS, предварительную публикацию CMS-PAS-HIG-17-030). Искомого процесса по-прежнему не видно, но установленные сейчас ограничения уже намного сильнее, чем результаты двухлетней давности.

Напомним, что бозон Хиггса (H) может распадаться самыми разными способами: на фотоны, на тяжелые W- или Z-бозоны, на кварки или лептоны. Когда рождается сразу два бозона Хиггса (HH), то варианты распадов можно комбинировать произвольным образом. Отсюда возникает большое число различных стратегий поиска HH-рождения, и каждая требует своего особенного подхода. За прошедшие два года ATLAS и CMS изучили множество конкретных каналов распада двух бозонов Хиггса, используя статистику 2015-го и 2016 года. На конференции ICHEP 2018 коллаборация CMS представила объединенный результат по нескольким каналам распада (см. рис. 1). Ограничение сверху на сечение рождения — в 22 раза больше, чем предсказывает СМ. Это большой прогресс по сравнению со значением «100 раз», полученным два года назад, но все-таки заметно хуже, чем ожидалось изначально; несколько подпортил результат канал распада на две b-анти-b-пары.

Коллаборация ATLAS пока не представила объединенный результат. Однако у нее даже отдельные каналы распада HH-пары (например, на те же две b-анти-b-пары) принесли более сильное ограничение, чем весь совокупный результат CMS (рис. 2). Ограничение сверху там всего в 13 раз выше предсказаний СМ.

Рис. 2. Аналогичные ограничения сверху по данным коллаборации ATLAS

Рис. 2. Аналогичные ограничения сверху по данным коллаборации ATLAS. Изображение с сайта indico.cern.ch

Конечно, это само по себе еще не является достижением. Цель — накопить достаточно статистики и открыть наконец-то искомый процесс, а через него — измерить самодействие хиггсовского бозона. В 2017–2018 годах статистика возрастет еще в 3–4 раза, и ограничение усилится. Наконец, если не в сеансе Run 3, то уж точно в режиме HL-LHC одновременное рождение двух бозонов Хиггса будет открыто и измерено. Преподнесет ли природа сюрприз — мы узнаем через несколько лет.

Добавим также, что все описанные выше результаты относятся к нерезонансному HH-рождению. Но в моделях Новой физики еще возможен такой процесс: рождается одна новая тяжелая частица, которая затем распадается на два бозона Хиггса. Такой резонансный процесс HH-рождения в СМ, конечно, отсутствует, но искать его следы не возбраняется. Обе коллаборации выполнили такие поиски для масс новой гипотетической частицы от 260 ГэВ до нескольких ТэВ. Надежного указания на что-то необычное обнаружено не было, хотя в данных ATLAS всё же есть заметное отклонение от предсказаний СМ в районе 280 ГэВ (рис. 3).

Рис. 3. Ограничение сверху на сечение резонансного рождения двух бозонов Хиггса в зависимости от массы гипотетического промежуточного резонанса

Рис. 3. Ограничение сверху на сечение резонансного рождения двух бозонов Хиггса в зависимости от массы гипотетического промежуточного резонанса. Сплошная черная кривая — полученный результат, пунктир и цветные области — ожидаемые ограничения в пределах погрешностей. Изображение из статьи arXiv:1804.06174

Глобальная статистическая значимость отклонения составила 2,3у, что считается довольно скромным значением. В данных CMS при этом значении тоже видно превышение, но совсем уж несущественное. Ясно, что с этой аномалией обе коллаборации еще будут разбираться. Если она реальна, она должна наблюдаться во всех каналах распада HH-системы, а также должна усиливаться при поступлении новых данных.

Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с elementy.ru

1

      Add

      You can create thematic collections and keep, for instance, all recipes in one place so you will never lose them.

      No images found
      Previous Next 0 / 0
      500
      • Advertisement
      • Animals
      • Architecture
      • Art
      • Auto
      • Aviation
      • Books
      • Cartoons
      • Celebrities
      • Children
      • Culture
      • Design
      • Economics
      • Education
      • Entertainment
      • Fashion
      • Fitness
      • Food
      • Gadgets
      • Games
      • Health
      • History
      • Hobby
      • Humor
      • Interior
      • Moto
      • Movies
      • Music
      • Nature
      • News
      • Photo
      • Pictures
      • Politics
      • Psychology
      • Science
      • Society
      • Sport
      • Technology
      • Travel
      • Video
      • Weapons
      • Web
      • Work
        Submit
        Valid formats are JPG, PNG, GIF.
        Not more than 5 Мb, please.
        30
        surfingbird.ru/site/
        RSS format guidelines
        500
        • Advertisement
        • Animals
        • Architecture
        • Art
        • Auto
        • Aviation
        • Books
        • Cartoons
        • Celebrities
        • Children
        • Culture
        • Design
        • Economics
        • Education
        • Entertainment
        • Fashion
        • Fitness
        • Food
        • Gadgets
        • Games
        • Health
        • History
        • Hobby
        • Humor
        • Interior
        • Moto
        • Movies
        • Music
        • Nature
        • News
        • Photo
        • Pictures
        • Politics
        • Psychology
        • Science
        • Society
        • Sport
        • Technology
        • Travel
        • Video
        • Weapons
        • Web
        • Work

          Submit

          Thank you! Wait for moderation.

          Тебе это не нравится?

          You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.

          • elementy.ru
          • физика
          • домен elementy.ru

          Get a link

          Спасибо, твоя жалоба принята.

          Log on to Surfingbird

          Recover
          Sign up

          or

          Welcome to Surfingbird.com!

          You'll find thousands of interesting pages, photos, and videos inside.
          Join!

          • Personal
            recommendations

          • Stash
            interesting and useful stuff

          • Anywhere,
            anytime

          Do we already know you? Login or restore the password.

          Close

          Add to collection

             

            Facebook

            Ваш профиль на рассмотрении, обновите страницу через несколько секунд

            Facebook

            К сожалению, вы не попадаете под условия акции