Відображення події-кандидата події H→ Zγ з розпадом Z-бозона µ+µ- (Фото:CMS Collaboration / CERN) За допомогою Великого адронного колайдера вчені провели велике дослідження розпаду рідкісного бозона Хіггса на Z-бозон і фотон. Стандартна модель передбачає, що якщо бозон Хіггса має масу близько 125 мільярдів електронвольт, приблизно 0,15% бозонів Хіггса розпадуться на Z-бозон і фотон. Але деякі теорії, що розширюють Стандартну модель, описують іншу швидкість розпаду.
Раніше, використовуючи дані протон-протонних зіткнень на LHC, ATLAS і CMS незалежно провели великі пошуки розпаду бозона Хіггса на Z-бозон і фотон.
Обидва пошуки використовували схожі стратегії, ідентифікуючи Z-бозон через його розпади на пари електронів або мюонів — важчі версії електронів. Ці розпади Z-бозона відбуваються приблизно в 6,6% випадків.
Щоб підвищити чутливість до розпаду, ATLAS і CMS використовували найчастіші способи утворення бозона Хіггса і класифікували події на основі характеристик цих процесів утворення.
Вони також використовували передові методи машинного навчання, щоб ще більше розрізняти сигнальні та фонові події.
Об’єднавши набори даних, зібрані під час обох експериментів під час другого запуску БАК, який проходив у період з 2015 до 2018 року, вони зуміли вивести статистично точний сценарій розпаду частинки.
Ці спільні зусилля призвели до першого свідчення розпаду бозона Хіггса на Z-бозон і фотон.
«За відкриттям бозона Хіггса 2012 року колабораціями ATLAS і CMS послідувала детальна програма вимірювань, яка підтвердила, що його зв’язки та інші властивості відповідають передбаченим у Стандартній моделі», — пишуть вони.