The Russian Standart
На проходящем в Киото симпозиуме по физике на адронных коллайдерах были наконец-то представлены новые данные коллабораций ATLAS и CMS по свойствам бозона Хиггса. В среду было сделано несколько отдельных докладов, посвященных распаду хиггсовского бозона по разным каналам, а в четверг обе коллаборации подвели общие результаты этих исследований по состоянию на сегодняшний день.
Напомним, что хиггсовский бозон с массой около 125 ГэВ оказался очень удобным для исследования, поскольку физики могут изучать сразу пять разных каналов распада и сравнивать данные с теоретическими предсказаниями (подробности про разные каналы распада см. в нашей июльской новости Хиггсовский бозон: открытие и планы на будущее). Среди них выделяются два «чистых» канала — распад на два фотона и распад на пару ZZ с их последующим распадом на электроны или мюоны. В этих каналах новая частица проступает наиболее отчетливо, и именно благодаря им исходно было сделано ее открытие. Кроме того, распад на два фотона оказался в полтора-два раза более интенсивным, чем ожидалось Стандартной моделью — это пока остается самым «горячим» результатом LHC (подробности см. на страничке Изучение бозона Хиггса).
Открытие бозона, объявленное в июле, основывалось на статистике около 5 fb–1, набранной в 2011 году, и 6 fb–1 за 2012 год. К настоящему моменту обработанная статистика 2012 года удвоилась и составляет 13 fb–1 (а полная набранная в этом году статистика уже достигла 20 fb–1). Поэтому были все основания ожидать, что погрешности в двух наиболее чистых каналах заметно уменьшатся.
К сожалению, в этот раз обе коллаборации не показали, что происходит с распадом на два фотона на полной статистике. По-видимому, обработка данных оказалась более трудоемкой, чем раньше. В случае распада на ZZ обновления тоже были минимальные: хиггсовский пик виден чуть лучше, чем раньше, но принципиально новых результатов нет. Однако три оставшихся канала распада (на тау-лептоны, на WW-пары с их последующим распадом на лептоны и нейтрино, а также на b-анти-b-пары) существенно обновились.
Интрига с распадом на тау-лептоны состояла в том, что в июльских данных этого распада попросту не было видно. Это тоже взбудоражило теоретиков, которые начали выдвигать по этому поводу разнообразные предположения. Сейчас оказалось, что этот распад начинает проступать в данных, но надежно измерить его пока не получается из-за больших погрешностей. Измеренная интенсивность этого распада составляет 0,7 ± 0,7 от Стандартной модели (по данным ATLAS) и 0,8 ± 0,5 (по данным CMS). Таким образом, этот распад тоже становится вполне «стандартным».
Что касается двух других распадов, то в них ATLAS и CMS показывают противоположные тенденции. CMS видит, что распад на b-кварки превышает стандартные ожидания, а на WW — идет плохо. ATLAS, наоборот, не видит распад на b-кварки, зато измеренный им WW-канал превышает ожидания Стандартной модели. Конечно, ни о каком существенном разногласии пока речи не идет — слишком велики погрешности измерений. Однако это означает, что если на глаз усреднить два эксперимента, то оба этих распада дадут вполне стандартное значение.
Среди других результатов стоит отметить первую попытку выяснить CP-четность обнаруженного бозона: скаляр это или псевдоскаляр. Хиггсовский бозон стандартной модели должен быть скаляром, но в неминимальных вариантах хиггсовского механизма часто появляется псевдоскаляр. Анализ CMS показал, что данные предпочитают скаляр; псевдоскаляр исключен на уровне статистической значимости в 2,5 стандартных отклонения.
Таким образом, сейчас, в ожидании новых результатов по двухфотонному распаду, можно лишь констатировать, что никаких существенных отклонений от Стандартной модели по-прежнему не наблюдается.
Многочисленные дополнительные подробности можно найти на страницах коллабораций, посвященных результатам по физике хиггсовского бозона (ATLAS, CMS), а также в блогах Мэтта Стрэсслера и Resonaances.
Источник Элементы
