Науковці CERN першими у світі отримали докази розпаду бозона Гіґґса

Дослідники з CERN вперше отримали переконливі докази рідкісних типів розпаду бозона Гіґґса — так званої «божественної частинки», яка надає масу всім іншим елементарним частинкам. Вчені з колаборації ATLAS зафіксували, як бозон Гіґґса перетворюється на пару мюонів (H→μμ) або на Z‑бозон і фотон (H→Zγ). Такі події надзвичайно рідкісні — наприклад, розпад на пару мюонів трапляється лише раз на п’ять тисяч випадків розпаду бозона Гіґґса.

Щоб виявити ці розпади серед численних інших процесів у детекторі, дослідникам довелося проаналізувати величезний масив даних з двох фаз експериментів на Великому адронному колайдері. Особливо складним був пошук розпаду H→Zγ, адже лише близько шести відсотків Z‑бозонів розпадаються на електронні або мюонні пари, а фотони складно відрізнити від інших частинок.

Завдяки новим алгоритмам аналізу і вдосконаленим методам відбору подій команда ATLAS підвищила чутливість пошуку та змогла виділити характерний «сигнал» на фоні шуму. Для розпаду на пару мюонів вдалося досягти статистичної значущості 3,4 стандартних відхилення, що є вагомим доказом не випадковості спостереження. Для розпаду H→Zγ було зафіксовано 2,5 стандартних відхилення, що також є суттєвим прогресом.

Ці результати — крок до вивчення нової фізики за межами Стандартної моделі. Теоретики припускають, що у рідкісних розпадах можуть проявитися ефекти або частинки, які поки невідомі науці. Тому подальші дослідження рідкісних розпадів бозона Гіґґса на майбутніх етапах роботи колайдера можуть розкрити нові властивості матерії та природи елементарних частинок.

Дослідники планують продовжити аналіз, щоб отримати ще точніші результати й, можливо, відкрити інші екзотичні шляхи розпаду бозона Гіґґса. Це відкриває шлях до глибшого розуміння Всесвіту і фундаментальних законів фізики.