Разгадать этот ребус неизмеримо проще, чем обнаружить любую из предсказанных суперсимметричных частиц. (Иллюстрация Caroline Duc.)
В экспериментах, возможно, были обнаружены сразу два бозона Хиггса
Теоретики из Франции и США показали, что некоторые особенности последних данных с
Большого адронного коллайдера
(БАК) и
Теватрона
можно объяснить регистрацией не одного, а двух бозонов Хиггса.
Стоит сразу напомнить, что надёжный сигнал от частицы, претендующей на роль хиггсовской, был
выделен
детекторами БАКа
ATLAS
и
CMS
около двух месяцев назад. При поиске этого сигнала физики ориентировались на предсказания Стандартной модели, которая даёт довольно точные оценки вероятности распада бозона Хиггса на пару фотонов γ,
W- или Z-бозонов
,
тау-лептонов
τ или пару
b-кварк
- b-антикварк, зависящей от его теоретически не определяемой массы
М
Н
.
В экспериментах на БАКе наиболее информативными оказываются каналы распада на γγ, ZZ и WW. Обработав информацию по каналам γγ и ZZ, где ATLAS и CMS обеспечивают высокое разрешение по массе, учёные нашли значение
М
Н
= 125-126 ГэВ. Хотя результаты экспериментов в основном согласуются с расчётами в рамках Стандартной модели, проведёнными для такой массы бозона Хиггса, небольшие расхождения заметить
можно
. В канале γγ, к примеру, и ATLAS, и CMS зарегистрировали больше распадов, чем ожидалось, а второй детектор увидел ещё и дополнительный (но не имеющий серьёзной статистической значимости) пик в районе 136 ГэВ. Кроме того, при исследовании распадов на пары тау-лептонов коллаборация CMS обнаружила некоторый дефицит событий в области 125 ГэВ и их избыток для
М
Н
] 132 ГэВ.
На Теватроне, где самым перспективным с точки зрения отбора полезных событий считалось образование хиггсовской частицы в паре с W- или Z-бозоном и последующий её распад на пару "b - анти-b", действительно значимый сигнал, позволяющий говорить об открытии, так и
не проявился
. Тем не менее следы предполагаемого бозона Хиггса с массой в ~135 ГэВ можно найти и в данных с этого коллайдера.
По мнению авторов, все эти странности могут указывать на то, что БАК и Теватрон зафиксировали распады двух разных бозонов с массой в ~125 и ~136 ГэВ. Эти частицы, естественно, описываются уже не Стандартной моделью, а её
суперсимметричным
расширением, которое допускает существование нескольких физических хиггсовских бозонов. Если точнее, то физики рассмотрели модель
NMSSM
(next-to-minimal supersymmetric Standard Model - модель, следующая за
минимальной суперсимметричной Стандартной
), содержащую целых семь бозонов Хиггса, и отметили такую точку в её пространстве параметров, которая даёт хорошее соответствие почти всем данных с двух коллайдеров.
Проверка этой гипотезы потребует новых измерений в каналах γγ и ZZ. Экспериментаторы также могут попытаться обнаружить третий бозон Хиггса из NMSSM, который должен иметь бóльшую массу (~290 ГэВ).
Существует и возможность проверки самóй модели NMSSM, которая предсказывает появление не только нескольких хиггсовских бозонов, но и других новых частиц вроде скварков и
глюино
(суперпартнёров кварков и
глюонов
). К сожалению, длительные поиски подобных суперсимметричных частиц не дают результатов: на юбилейной двадцатой специализированной конференции
SUSY 2012
, которая проходила в Пекине и завершилась 18 августа, коллаборации ATLAS и CMS вновь сообщили о том, что никаких следов суперсимметрии они не зафиксировали.