Рубрика: Физика
Први докази за редок настан на распаѓање на Хигс-бозон во големиот хадронски судирач на ЦЕРН
Автор: Невенка Стојановска
Објавено на 30.05.2023 - 12:30

За првпат откако во 2012 година откривањето на Хигс-бозонот стана светска сензација, физичарите беа сведоци на распаѓање на Хигс-бозон во Z-бозон и фотон. Набљудувањата, кои се дел од експериментите ATLAS и CMS во Големиот хадронски судирач (LHC) на CERN лоциран на француско-швајцарската граница, може да обезбедат индиректен доказ за честички надвор од оние предвидени со Стандардниот модел на физика на честички.

Хигсовите бозони претставуваат квантна возбуда на Хигсовото поле кое при интеракција со другите елементарни честички им ја дава нивната маса. Z бозоните се електрично неутрален носител на слабата сила (одговорна за радиоактивното распаѓање), а фотоните (светлинските честички) ја носат електромагнетната сила.

Процесот на распаѓање беше објавен на Конференцијата за физика на Големиот хадронски судирач што се одржа минатата недела во Белград.

Слично како и распаѓањето на Хигсовиот бозон на два фотона, новонабљудуваниот процес на распаѓање не е директен. Распаѓањето се одвива преку средишна „јамка“ од „виртуелни“ честички кои влегуваат и излегуваат од постоење и не можат директно да се детектираат.

Кандидатски настани од ATLAS (лево) и од CMS (десно) за Хигсов бозон што се распаѓа во Z бозон и фотон, при што Z бозонот се распаѓа во пар миони. Слика: ЦЕРН

Некои од овие виртуелни честички можеби се нови и невидени во Стандардниот модел. Мерењата на масата на Хигсовиот бозон во 2016 година дадоа вредност од 125,35 GeV (речиси 250 милијарди пати потежок од електрон) со прецизност од 0,1 GeV, што е неизвесност од само 0,1%.

За оваа маса, која убаво се вклопува во предвидувањата направени од Стандардниот модел, приближно 0,15% од Хигсовите бозони ќе се распаднат во Z бозон и фотон. Но, теориите кои го надминуваат Стандардниот модел даваат различна стапка на распаѓање.

Претходните експерименти за судири од типот протон-протон во LHC независно покажаа дека овие распаѓања на Z бозоните се случуваат во околу 6,6% од случаите.

Секоја честичка има посебен однос со Хигсовиот бозон, што дава висок приоритет на потрагата по ретките настани на Хигсово распаѓање“, вели координаторката за физика на АТЛАС, Памела Ферари. „Преку детално комбинирање на индивидуалните резултати добиени од ATLAS и од CMS, направивме чекор напред кон разоткривање на уште една загатка за Хигсовиот бозон“.

Постоењето на нови честички може да има мошне значајни ефекти врз ретките Хигсови режими на распаѓање“, вели координаторката за физика на CMS, Флоренсија Канели. „Оваа студија е моќен тест на Стандардниот модел. Со тековната трета серија експерименти на LHC и идниот High-Luminosity LHC, ќе можеме да ја подобриме прецизноста на овој тест и да ги испитаме поретките распаѓања на Хигс-бозонот“.

Клучни зборови:
Кандидатски настани од ATLAS (лево) и од CMS (десно) за Хигсов бозон што се распаѓа во Z бозон и фотон, при што Z бозонот се распаѓа во пар миони. Слика: ЦЕРН

Кандидатски настани од ATLAS (лево) и од CMS (десно) за Хигсов бозон што се распаѓа во Z бозон и фотон, при што Z бозонот се распаѓа во пар миони. Слика: ЦЕРН