Детектор ATLAS впервые зафиксировал распад бозона Хиггса на пару мюон — антимюон
Исследователи проанализировали огромный массив данных столкновений элементарных частиц и впервые выявили статистически значимые свидетельства распада бозона Хиггса на мюон и антимюон. Это подтвердило, что фундаментальный механизм наделения массой работает не только для тяжелой материи, но и для более легких частиц.
Бозон Хиггса открыли более 10 лет назад, и это событие объяснило механизм появления массы во Вселенной. Согласно теории, элементарные частицы приобретают вес при прохождении через особое поле. Чем сильнее частица «вязнет» в этом поле и взаимодействует с его проявлением — бозоном, — тем она тяжелее.
Ранее наука получила твердые доказательства связи бозона с самыми тяжелыми частицами материи, которые физики относят к третьему поколению. Примером служат топ-кварки. Чем больше масса, тем проще заметить след взаимодействия. Для более легких объектов второго поколения такой механизм долгое время оставался лишь теоретическим предположением. Ученым не хватало чувствительности приборов и накопленной статистики.
Мюоны принадлежат именно ко второму поколению материи. Они похожи на электроны, но весят примерно в 200 раз больше. Распад бозона Хиггса на мюон и антимюон случается крайне редко — примерно в одном из 5000 случаев. Поймать такое событие на детекторах очень сложно, оно теряется на фоне миллиардов других процессов в коллайдере.
Группа исследователей работала с данными детектора ATLAS, который установлен на Большом адронном коллайдере в европейском центре CERN. Чтобы «разглядеть» редкий сигнал, авторы объединили информацию, накопленную за два длительных периода работы ускорителя — сеансы Run 2 и недавний Run 3. Результаты опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Физики изучали протонные столкновения на рекордных энергиях — до 13,6 тераэлектронвольта. В этом хаосе рождались и мгновенно распадались мириады частиц. Задача состояла в поиске пар из мюона и антимюона, которые возникли именно из бозона Хиггса, а не из других источников.
Главная проблема заключалась в отделении «зерна от плевел». Мюонные пары часто рождаются в процессах, не связанных с Хиггсом. Чтобы исключить этот фоновый шум, специалисты разделили события на категории в зависимости от характеристик и применили методы машинного обучения для классификации сигналов. Это позволило точнее восстановить картину происходящего в сердце детектора.
Анализ объединенных данных выявил избыток событий над фоном. Значит, детектор зафиксировал больше пар мюонов, чем создают обычные случайные помехи. Статистическая значимость результата составила 3,4 стандартного отклонения.
В науке о частицах этот показатель говорит о том, что вероятность случайной ошибки ничтожно мала. Он превысил результаты конкурирующего эксперимента CMS, где значимость достигла 3,0. Сила сигнала составила 1,4 от ожидаемой по теории величины, что находится в пределах допустимой погрешности.
Работа экспериментально доказала, что мюоны получают свою массу именно через хиггсовский механизм. Это наблюдение стало первым прямым свидетельством взаимодействия бозона с материей второго поколения. Стандартная модель физики элементарных частиц успешно прошла очередную строгую проверку.
Telegram 
Дзен 
VK Исследователи опросили более 60 тысяч испытуемых из разных стран и выяснили: чем больше человек зациклен на себе, тем холоднее он к своему партнеру. Правда, снижение накала страстей не всегда плохо, у этого есть и положительные стороны.
Во время раскопок в римском лагере в Йорке (Англия) нашли стеклянную колбу, поразительно напоминающую древнеегипетские флаконы для кохля — традиционную черную подводку для глаз. Не исключено, что это средство макияжа пользовалось популярностью и у римских солдат.
В популярной литературе сверхмассивные черные дыры чаще всего представляют как разрушители звезд и планет. Авторы новой работы попробовали рассчитать, что на самом деле происходит в окрестностях таких объектов и пришли к противоположному выводу.
Вначале Reuters опубликовал статью о взаимоотношениях SpaceX и Пентагона, которую миллиардер --- традиционно для его отношений с этим изданием — назвал фейком. Опровергая ее тезисы, он обнародовал информацию, не представленную ранее публично.
Исследователи опросили более 60 тысяч испытуемых из разных стран и выяснили: чем больше человек зациклен на себе, тем холоднее он к своему партнеру. Правда, снижение накала страстей не всегда плохо, у этого есть и положительные стороны.
Провинция Цзянсу была процветающим центром медицинской практики в Китае во времена династии Мин (1368-1644 годы нашей эры). Микроскопический анализ крошечных частиц на поверхности хирургических ножниц и пинцета из гробницы китайского врача помог выявить следы вещества, получаемого из ядовитого растения, которое, по мнению исследователей, применялось как местная анестезия во время операций.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии