Высокоэнергетическое рассеяние векторных бозонов не отклонилось от Стандартной модели

Физики из коллаборации ATLAS сообщили об исследовании процессов с участием пар массивных векторных бозонов на основе данных о протон-протонных столкновениях с энергией в системе центра масс, равной 13 тераэлектронвольт. Ученых интересовали рассеяния, сопровождающихся рождением двух адронных струй и пары Z-бозонов. После обработки собранных данных они не нашли отклонений от Стандартной модели. Исследование опубликовано в Nature Physics.

Нарушение электрослабой симметрии играет центральную роль в Стандартной модели, поскольку оно помогает понять происхождение масс частиц через взаимодействие с хиггсовским полем. Обнаружение бозона Хиггса на Большом адронном коллайдере стало важной вехой в укреплении доверия физиков к этому механизму, однако исследования в этом направлении продолжаются. Сейчас ученые переключили свое внимание на процесс рассеяния массивных векторных бозонов (W^± и Z). Часть теорий, расширяющих Стандартную модель, предсказывает, что при высоких энергиях такого взаимодействия может проявить себя Новая физика.

Проверить эти гипотезы решили физики, работающие на детекторе ATLAS Большого адронного коллайдера. Они сконцентрировались на поиске редких рассеяний, сопровождающихся рождением двух адронных струй и пары Z-бозонов. Ученым удалось найти соответствующие сигнатуры в данных по протон-протонным рассеяниям с энергией центра масс 13 тераэлектронвольт и интегральной светимостью 139 обратных фемтобарн. В результате гипотеза об отклонении от Стандартной модели была ими отвергнута со статистической значимостью в 5,7σ.

Не так давно мы рассказывали о том, как коллаборация CDF, работавшая на ныне закрытом ускорителе Тэватрон, сообщила о результатах по обработке своих данных, в которых масса W-бозона на семь стандартных отклонений отличается от значения Стандартной модели, установленного во многом благодаря детектору ATLAS. С разбором и перспективами этой ситуации вы можете ознакомиться в материале «Камешек в ботинке».