Прорыв. Физики нашли первое свидетельство редкого распада бозона Хиггса
Отображение события-кандидата события H→ Zγ с распадом Z-бозона µ+µ- (Фото:CMS Collaboration / CERN)
С помощью Большого адронного коллайдера ученые провели обширное исследование распада редкого бозона Хиггса на Z-бозон и фотон.
Стандартная модель предсказывает, что, если бозон Хиггса имеет массу около 125 миллиардов электронвольт, примерно 0,15% бозонов Хиггса распадутся на Z-бозон и фотон. Но некоторые теории, расширяющие Стандартную модель, описывают другую скорость распада.
Ранее, используя данные протон-протонных столкновений на LHC, ATLAS и CMS независимо провели обширные поиски распада бозона Хиггса на Z-бозон и фотон.
Оба поиска использовали схожие стратегии, идентифицируя Z-бозон через его распады на пары электронов или мюонов — более тяжелые версии электронов. Эти распады Z-бозона происходят примерно в 6,6% случаев.
Чтобы повысить чувствительность к распаду, ATLAS и CMS использовали наиболее частые способы образования бозона Хиггса и классифицировали события на основе характеристик этих процессов образования.
Они также использовали передовые методы машинного обучения, чтобы еще больше различать сигнальные и фоновые события.
Объединив наборы данных, собранных в ходе обоих экспериментов во время второго запуска БАК, который проходил в период с 2015 по 2018 год, они сумели вывести статистически точный сценарий распада частицы.
Эти совместные усилия привели к первому свидетельству распада бозона Хиггса на Z-бозон и фотон.
«За открытием бозона Хиггса в 2012 году коллаборациями ATLAS и CMS последовала подробная программа измерений, которая подтвердила, что его связи и другие свойства соответствуют предсказанным в Стандартной модели», — пишут они.
