На коллайдере произошло возможное рождение новой частицы

Препринты двух статей исследователей доступны на сайте arXiv.org здесь и здесь. Коротко ученые представили новые данные на сайте Национальной ускорительной лаборатории имени Энрико Ферми (Фермилаб) — организации, которая курирует работу Тэватрона.

В ускорительном тоннеле коллайдера происходят столкновения протонов и антипротонов, в результате которых рождаются другие частицы, которые, в свою очередь, также распадаются. Анализируя конечные продукты распадов, ученые могут определить, какие частицы образовывались в коллайдере изначально.

Авторы новых работ анализировали данные, собранные на одном из детекторов Тэватрона — CDF. Ученых интересовали события образования W-бозонов — элементарных частиц, которые являются переносчиками слабого взаимодействия (наряду с электромагнитным, сильным и гравитационным оно входит в число четырех фундаментальных физических взаимодействий). Каждое событие рождения W-бозона сопровождалось образованием двух потоков других частиц.

Было обнаружено, что при энергиях столкновений 144 гигаэлектронвольта наблюдается избыток новообразованных мюонов и электронов. Ученые полагают, что рождение "лишних" частиц может объясняться тем, что в исходных столкновениях появлялись новые, еще неизвестные физикам частицы, которые распадались с образованием W-бозонов, распад которых и давал дополнительные электроны и мюоны.

Специалисты полагают, что новая частица (если наблюдаемый эффект действительно обусловлен ее рождением) не является бозоном Хиггса (частицей, которая, согласно наиболее общепринятой гипотезе, объясняющей устройство окружающего мира, отвечает за наличие у других частиц массы). На тех энергиях столкновений, при которых осуществлялся эксперимент, распад бозона Хиггса должен давать другие цепочки частиц.

Тэватрон — это крупнейший после знаменитого БАК коллайдер элементарных частиц. В настоящее время эксперименты на нем приостановлены из-за попадания молнии. Кроме того, в октябре 2011 года все работы на Тэватроне будут свернуты, несмотря на то, что на ускорителе было получено множество перспективных для "поимки" бозона Хиггса данных.