Физики еще раз открыли бозон Хиггса

Американский коллайдер Теватрон (Tevatron), остановленный еще в октябре 2011 года, смог наконец "увидеть" бозон Хиггса. Как передает РИА Новости, почти через год после открытия частицы на Большом адронном коллайдере (БАК) физики смогли обнаружить ее отчетливые "следы" в данных, собранных американским ускорителем за все время его работы.

"Мы подытожили почти десять лет нашей работы. Вопрос идет не столько о повторном открытии бозона Хиггса, сколько об изучении свойств этой частицы. И здесь Теватрон смог добавить очень важную информацию, которую пока не может получить Большой адронный коллайдер — за счет того, что в нем сталкиваются другие частицы. Мы видим, как бозон Хиггса рождается при других условиях, и то, как он распадается, особенно в канале распада на b-кварки, что пока не видит БАК", — сказал Дмитрий Денисов, руководитель эксперимента D0 на Теватроне.

Бозон Хиггса, предсказанный теоретиками еще в начале 1960-х годов, до минувшего лета оставался последним недостающим элементом современной теории элементарных частиц — Стандартной модели. В июле 2012 года физики, работающие на Большом адронном коллайдере объявили, что они видят похожую на него частицу, а в марте заявили, что это, действительно, тот самый "хиггс". Таким образом, БАК закончил полувековую "охоту" за этой частицей, начатую физиками на других ускорителях — коллайдерах Теватрон и LEP.

Американские физики еще два года назад надеялись, что протон-антипротонный коллайдер Теватрон в Национальной лаборатории имени Ферми (штат Иллинойс) сможет открыть бозон Хиггса раньше европейских конкурентов из ЦЕРНа, и призывали власти выделить финансирование на продолжение его работы. Однако деньги найти не удалось, в октябре 2011 года ускоритель был остановлен, а ученые начали тщательно анализировать весь объем собранных им данных.

"Последнее слово Теватрона" прозвучало за три дня до объявления сенсационных результатов БАКа: физики объявили, что они видят "намек" на существование частицы с массой около 125 гигаэлектронвольт с уровнем достоверности 2,8 стандартных отклонений (сигма). Физики говорят о "свидетельствах" существования новой частицы при 3 сигма, а об открытии при 5 сигма. Результат Теватрона выглядел достаточно бледно на фоне объявленного в ЦЕРНе открытия частицы с массой около 126 гигаэлектронвольт и уровнем достоверности 5 сигма.

Однако теперь физики Фермилаба смогли сказать еще одно "последнее слово". В статье, размещенной в электронной библиотеке Корнеллского университета, они приводят результаты анализа всего объема данных, накопленных двумя детекторами Теватрона (D0 и CDF) с использованием новых методик, которые позволяют получить более точные оценки.

"Мы наблюдаем значительное превышение сигнала над фоном в диапазоне масс между 115 и 140 гигаэлектронвольт. Локальное превышение на уровне 3,1 стандартного отклонения наблюдается при значении 125 гигаэлектронвольт, что соответствует массе бозона Хиггса, наблюдавшегося на БАКе", — говорится в статье.

Таким образом уже после "смерти" Теватрон сумел догнать Большой адронный коллайдер, заново открыв бозон Хиггса — благодаря искусству физиков, разработавших новые тонкие методы анализа данных, которые и позволили им "вытянуть" открытие.

"Все, что мы на сегодняшний день видим, с очень хорошей точностью совпадает с тем, что 50 лет назад предсказывали создатели Стандартной модели — Питер Хиггс и другие. Мне кажется, это в некотором смысле триумф человеческой мысли — что полвека назад люди смогли так точно предсказать то, что мы сегодня получили", — говорит Денисов.