На БАК провели поиск редкого двойного бозона Хиггса

Ученые коллаборации ATLAS в ЦЕРН провели самое чувствительное к настоящему моменту исследование образования ди-Хиггса — редкого события появления двух бозонов Хиггса, находящихся в одном квантовом состоянии. Результаты исследования опубликованы на сервере препринтов arXiv.

Процесс образования ди-Хиггса представляет собой редкое и сложное явление, изучение которого позволяет измерить константы связи (англ. self-coupling) бозонов Хиггса — важного аспекта Стандартной модели, описывающей поведение фундаментальных частиц. Этот процесс происходит примерно в 1000 раз реже, чем образование одного бозона Хиггса.

Для поиска этих редких событий исследователи анализировали различные режимы распада ди-Хиггса, что позволило максимизировать шансы обнаружения. Были объединены пять отдельных исследований, проведенные на Большом адронном коллайдере (БАК, LHC), каждое из которых фокусировалось на различных режимах распада, таких как распад на четыре нижних кварка (наиболее вероятный распад ди-Хиггса), два нижних кварка и два тау-лептона (происходит в пять раз реже), а также другие менее вероятные распады, например, на два нижних кварка и два фотона (0,3 процента от общего числа распадов).

Оказалось, что вероятность рождения двух бозонов Хиггса исключает значения, более чем в 2,9 раза превышающие предсказания Стандартной модели, с уровнем достоверности 95 процентов. Кроме того, были введены ограничения на константы связи бозона Хиггса, которые согласуются с предсказаниями Стандартной модели.

Теперь исследователи планируют сосредоточить внимание на данных текущего прогона LHC 3 и предстоящей модернизации LHC на более высокую светимость, что может привести к наблюдению пар бозонов Хиггса.