Предшественник БАК мог открыть неизвестную науке частицу

Большой электрон-позитронный коллайдер ЦЕРН, на месте которого был построен БАК, мог открыть неизвестную науке элементарную тяжелую частицу с массой в 30 ГэВ, чье существование не предсказывается Стандартной моделью физики, говорится в статье, размещенной в электронной библиотеке arXiv.org, сообщает агентство РИА Новости.
Предшественник БАК мог открыть неизвестную науке частицу

«Возможно, что в Стандартной модели есть что-то такое, что мы пока не понимаем. Возможно, что этот "всплеск" является следом частицы или взаимодействий, не предсказываемых ею. Я хочу, чтобы к этому расследованию присоединились мои коллеги, особенно физики-теоретики. Мне, как "экспериментальщику", хотелось бы знать, что это такое», — рассказывает Арно Хайстер (Arno Heister) из ЦЕРНа, чьи слова приводит издание Live Science.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Большой электрон-позитронный коллайдер (LEP) был построен в ЦЕРН в конце 80 годов прошлого века для изучения последствий столкновений электронов и позитронов. До своего закрытия он был крупнейшим коллайдером подобного рода, и идеологически он является непосредственным предшественником современного Большого адронного коллайдера, строительство которого началось на месте LEP после его закрытия в 2006 году.

На этом ускорителе частиц ученые совершили множество открытий, составляющих основу современной физики, в том числе здесь обнаружили ряд бозонов, переносчиков фундаментальных взаимодействий, и подтвердить, что Стандартная модель физики в целом верна. Мощности LEP чуть-чуть не хватило для того, чтобы открыть бозон Хиггса почти за 12 лет до его обнаружения на БАК.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Хайстер обнаружил намеки на то, что данному коллайдеру удалось найти намеки на существование никогда не предсказанной частицы, изучая данные, которые один из его детекторов, ALEPH, собирал с 1992 по 1995 год во время изучения распадов Z-бозонов, нейтральных переносчиков слабых взаимодействий.

Эти бозоны, как рассказывает ученый, крайне нестабильны, и в некоторых случаях они распадаются на частицы из двух зачарованных кварков и пары мюонов, тяжелых «собратьев» электронов, которые затем превращаются в электроны и нейтрино. Замеряя энергии продуктов распада этих мюонов, ученые в 90 годах смогли точно измерить массу Z-бозонов (91 ГэВ) и показать, что она укладывается в предсказания Стандартной модели.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Изучая массы отдельных «продуктов» этих цепочек распада, Хайстер заметил нечто необычное — оказалось, что распад Z-мезонов сопровождается выделением некой частицы или переносчика взаимодействий массой в примерно 30,4 ГэВ, плюс-минус 1,78 ГэВ, о которой физики раньше не слышали и не знали.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

То, что эта частица скорее всего существует, Хайстер больше уверен, чем не уверен — уровень достоверности ее открытия составляет более трех сигма, что на языке физики означает, что вероятность случайного совпадения в данных составляет всего 0,27% или даже меньше. С другой стороны, с учетом всех случайных факторов и моделей уровень достоверности данного открытия заметно ниже — от 2,4 до 2,6 сигма (1,6% и 0,9% ошибки, соответственно).

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Поэтому, как признает сам физик, эти намеки на существование частицы могут повторить судьбу знаменитого «дифотонного всплеска» на 750 ГэВ, открытого на БАК в прошлом году и обладавшего изначально относительно высоким уровнем достоверности, тоже примерно равным 3 сигма.

Ученые посчитали его признаком существования «новой физики» и успели написать свыше пяти сотен статей, объясняющих его природу, однако последующие наблюдения на БАК показали, что этот всплеск был случайностью, а не новым сверхтяжелым бозоном. Возможно, что то же самое ожидает 30-ГэВ частицу, однако для проверки этого нужны будут новые эксперименты, заключает физик.

Материал подготовлен агентством РИА Новости.