Стандартная модель физики частиц предсказывает, что примерно в 60% случаев бозон Хиггса распадается на пару нижних кварков — вторых по массе частиц из шести разновидностей кварков. Проверка этой гипотезы крайне важна, поскольку результат либо подтвердит Стандартную модель, либо подорвет ее основы и станет доказательством существования новой физики, пишет Phys.org.

Однако заметить этот распад, как показали шестилетние исследования, не так-то просто. Причина в том, что нижние кварки при столкновении протонов могут появиться множеством способов. И выделить сигнал распада бозона Хиггса из фонового шума сложно, в отличие от менее распространенных видов распада, например, на пары фотонов.

Для того чтобы отделить нужный сигнал, физики объединили данные первого и второго запусков БАК, а затем применили комплексный метод анализа.

Они зафиксировали распад бозона Хиггса на пару b-кварков с достоверностью, превышающей 5 среднеквадратичных отклонений. При этом ученые измерили коэффициент распада и установили, что он удовлетворяет Стандартной модели.

Теперь специалисты ЦЕРН хотят повысить точность этих и других измерений и попытаться провести распад бозона Хиггса на пару намного менее массивных мюонов, не переставая искать следы отклонений, которые могли бы указать путь к физике за пределами Стандартной модели.

Большой адронный коллайдер продолжит работу до начала декабря, после чего остановится на два года для переоснащения. Весной 2021 он снова вступит в строй и продолжит добывать научные данные до середины 2030-х.

Ранее в этом году работающие на БАК физики подтвердили взаимодействие между бозоном Хиггса и t-кварками, самыми тяжелыми из субатомных частиц. Сила связи между ними соответствовала предсказаниям Стандартной модели.