15.11.2010

На Большом адронном коллайдере зарегистрировано рождение пары Z-бозонов - событие, важное для "поимки" бозона Хиггса.

Z-бозоны - это элементарные частицы, которые являются переносчиками слабого взаимодействия (наряду с электромагнитным, сильным и гравитационным входит в число четырех фундаментальных физических взаимодействий). Z-бозоны могут образовываться из других элементарных частиц, например, из бозона Хиггса. Согласно Стандартной модели - наиболее общепринятой на сегодня теории, объясняющей физические законы, этот бозон "отвечает" за наличие массы у других частиц. До сих пор ученые не получили надежных фактических подтверждений его существования.

Бозон Хиггса может образовываться в ходе столкновений протонов в ускорительном кольце БАК. Он должен распадаться на ряд других частиц (в частности, Z-бозонов), которые могут быть зарегистрированы детекторами коллайдера. Непосредственно Z-бозоны детекторы зафиксировать не могут из-за чрезвычайно короткого времени жизни этих элементарных частиц (около 3x10^-25 секунды), однако они могут "поймать" мюоны, в которые превращаются Z-бозоны.

24 сентября 2010 года детектор БАК под названием CMS зарегистрировал рождение четырех мюонов. По характеристикам их движения (в частности, по отклонению в магнитном поле) ученые определили, что масса "породивших" их Z-бозонов составляет около 92 гигаэлектронвольта. Как отмечают ученые, одного подобного события недостаточно, чтобы делать определенные выводы - для того, чтобы доказательно говорить о рождении бозона Хиггса, необходимо зарегистрировать множество событий рождение  пар Z-бозонов.

Недавно физики, работающие на американском коллайдере Тэватрон, смогли уточнить границы, в которых лежит масса бозона Хиггса. Ученые показали, что масса этой частицы не находится в пределах от 158 до 175 гигаэлектронвольт. Эти, а также другие результаты, полученные на Тэватроне, стали причиной для поднятия вопроса о продлении работы ускорителя. Изначально планировалось, что эксперименты на Тэватроне будут завершены в сентябре 2011 года, однако сейчас рассматривается возможность трехгодичного продления.