Трио частиц в Большом адронном коллайдере превзошло все ожидания
Эксперимент ATLAS в Большом адронном коллайдере (БАК) подтвердил, что трио частиц — пара топ-антитоп-кварк и W-бозон — возникает чаще, чем предполагалось. Результатами столкновений протонов поделились в Национальной ускорительной лаборатории SLAC (США).
Появление трио частиц довольно редко: только одно из каждых 50 000 столкновений на БАК производит ttW (так назвали само событие). Топ-кварки и W-бозоны недолговечны и распадаются почти сразу, поэтому команда идентифицировала события ttW на основе электронов и мюонов, которые остаются после них.
ttW возникает чаще, чем прогнозировалось Стандартной моделью физики элементарных частиц, которую физики используют для описания поведения субатомных частиц. Превышение относительно расчетов достигает 20%.
«До сих пор неясно, что именно может быть причиной этого несоответствия, но эти результаты действительно указывают на то, что есть что-то, что мы не принимаем во внимание», — сказал Брендон Буллард, научный сотрудник SLAC и руководитель анализа данных.
Возможно, за это ответственна новая физика за пределами Стандартной модели и тогда это будет многое переворачивающим (или дополняющим) прорывом. Но также возможно, что в используемых сегодня расчетах отсутствуют необходимые элементы для правильного прогнозирования ttW. В любом случае, теперь физики-теоретики теперь должны выяснить истину.
Кроме того, ttW является основным фоном других квантовых процессов, наблюдаемых в коллайдере, и поможет их пониманию. Один из них — образование двух топ-кварков и бозона Хиггса. Это событие, называемое ttH, встречается в 10 раз реже, чем ttW. Более точные измерения ttH помогут физикам измерить, насколько сильно бозон Хиггса связан с топ-кварком, что является ключевым тестом Стандартной модели. А это, в свою очередь, может пролить свет на происхождение массы, а значит вообще всего в мире.
