Загадки Большого адронного коллайдера

06.11.2015 13:23

Главная задача Большого адронного коллайдера — достоверно обнаружить хоть какие-нибудь отклонения от Стандартной модели (СМ). Коллайдер уже выполнил сотни проверок, и в некоторых из них данные действительно расходятся с предсказаниями СМ. Являются ли они первыми ласточками Новой физики, или же это всего лишь статистические флуктуации — пока неясно и потребует внимательного изучения.

Ниже приведена сводка наиболее сильных отклонений. Подробную информацию по каждой «аномалии» можно найти на специальных страничках, которые будут обновляться по мере появления новых данных.

 

Электрон-позитронная пара при 2,9 ТэВ

В 2015 году было зарегистрировано событие рождения e+e-пары с аномально большой инвариантной массой: 2,9 ТэВ. По расчетам СМ, вероятность такого события составляет всего 0,2%. Что это — случайность или первый намек на новую сверхтяжелую частицу — пока неясно.

ПодробнееСобытие при 2,9 ТэВ.

Всплеск при 2 ТэВ

ATLAS и CMS искали события, в которых рождались и с большой энергией разлетались в стороны две тяжелые частицы: W и Z-бозоны (ATLAS) и W и бозон Хиггса (CMS). Обнаружено аномальное превышение числа событий с инвариантной массой 2 ТэВ. Оно имеет форму пика и напоминает рождение и распад неизвестной сверхтяжелой частицы с массой около 2 ТэВ. 
Статистическая значимость: 2,5σ.

Подробнее: ATLAS: WZ-пик при 2 ТэВ. CMS: WH-пик при 1,8 ТэВ.

eejj-отклонение

CMS искал события, в которых рождались и с большой энергией разлетались многочисленные адроны и электрон-позитронная пара. В области инвариантных масс около 2 ТэВ обнаружено аномально много событий. Картина напоминает рождение и распад новых тяжелых частиц. 
Статистическая значимость: 2,8σ.

Подробнееeejj-отклонение.

Лептоны одного знака

ATLAS искал события такого типа: пары электронов или мюонов одинакового заряда, адроны, плюс дисбаланс в поперечном импульсе. Таких событий было зарегистрировано в три раза больше, чем ожидалось, что может оказаться намеком на усиленное рождение топ-кварков. 
Статистическая значимость: 2,5σ.

ПодробнееЛептоны одного знака на ATLAS.

Поиски суперсимметрии

Один из многочисленных поисков следов суперсимметричных частиц выявил любопытное отклонение от фона как на ATLAS, так и на CMS. Оба отклонения примерно соответствует тому, что ожидается от суперсимметричных теорий, но, к сожалению, результаты ATLAS и CMS не согласуются друг с другом. 
Статистическая значимость:  (ATLAS) и 2,6σ (CMS).

ПодробнееПоиск суперсимметрии на ATLASПоиск суперсимметрии на CMS.

Распад H→μτ

CMS увидел распад бозона Хиггса с нарушением лептонного числа. Такой распад невозможен в Стандартной модели, но может возникнуть при наличии других хиггсовских бозонов. 
Статистическая значимость: 2,6σ.

ПодробнееРаспад бозона Хиггса на мюон и тау.

Комбинация топ-антитоп-хиггс

CMS заметил, что один из вариантов рождения хиггсовского бозона идет в три раза чаще, чем предсказывает СМ. Впрочем, коллайдер только-только начал чувствовать этот канал рождения, и погрешности остаются большими. 
Статистическая значимость: 2,3σ.

ПодробнееРождение комбинации ttH.