Результаты коллаборации ATLAS на конференции Moriond2017

В марте этого года на конференции Rencontres de Moriond коллаборация ATLAS представила результаты физических исследований на данных от протон-протонных столкновений, полученных в 2015-2016 гг. с энергией в системе центра масс 13 ТэВ. Для получения результатов было использовано в три раза больше данных, чем в исследованиях, представленных на другой крупной конференции ICHEP в августе 2016 года.

Поиски суперсимметрии

Суперсимметричная модель (SUSY) – одно из самых многообещающих расширений СМ, которое возможно способно объяснить множество её «тёмных пятен». Коллаборация ATLAS предоставила результаты по поиску суперсимметричных частиц:

• Скварки и глюины (частицы, суперпартнёры «обычных» кварков и глюонов) пока не обнаружены. Предел на их массу установлен в районе 2 ТэВ.
• Топ-скварк пока не обнаружен. Эта частица важна для объяснения природы массы Хиггс бозона при помощи SUSY.
• Чарджино пока не обнаружено. Эта частица является линейной комбинацией заряженных вино (суперсимметричный партнер W бозона) и хиггсино (суперсимметричный партнер Хиггс бозона).

Экзотическая физика

Кроме суперсимметрии коллаборация ATLAS занималась проверкой иных экзотических теорий. Здесь были получены следующие результаты:

• Новые тяжёлые частиц, распадающиеся на пару высокоэнергетических адронных струй или пару бозонов HW или HZ, найдены не были. Ограничение на их массы были установлены в районе 6 ТэВ.
• Поиск частиц тёмной материи пока не дал результатов. Для поиска использовались события с большим значением «недостающей энергии» в событиях.
• W' бозон (тяжёлый партнёр W-бозона в некоторых расширения СМ) пока не был обнаружен. Новый верхний предел на его массу установлен в районе 5.1 ТэВ.

Редкие распады Хиггса
После открытия Хиггс бозона в 2012 году программа научных исследований ATLAS коллаборации была направлена на исследования свойств этой частицы, в том числе в редких каналах её распада. Эти исследования позволяют пролить свет на природу Хиггс бозона: является ли он частицей предсказанной СМ или это первое проявление «новой физики».

Коллаборация ATLAS в этот раз представила на конференции исследования редкого канала распада бозона Хиггса  на пару мюонов. Превышение сигнала над предсказаниями СМ в этом канале может свидетельствовать о существовании «новой физики». Однако, на данный момент отклонений от СМ зафиксировано не было.

Измерения параметров Стандартной Модели

Также коллаборация  ATLAS представила ряд новых измерений параметров СМ:

• Измерение массы W бозона с точностью 19 МэВ;
• Изучение свойств распада B_d-мезона на K*-мезон и два мюона. Ранее коллаборации LHCb и Belle сообщали о несоответствии одного из параметров, описывающих этот распад, предсказаниям СМ. Результаты полученные на детекторе ATLAS также свидетельствуют об этом отклонении, но статистическая погрешность на данной момент слишком велика, чтобы делать однозначные выводы;
• Новые исследования рождения фотонных пар в протон-протонных столкновениях позволили точнее изучить предсказания квантовой хромодинамики (части СМ, описывающей процессы  проходящие при помощи сильного взаимодействия)

Поиски продолжаются

Несмотря на то, что никаких доказательств существования «новой физики» еще не найдено, исследования на новых энергиях позволяют проверять теоретические предсказания с более высокой точностью и на новой шкале энергии и тем самым улучшить наше понимание общей теории элементарных частиц. При условии, что БАК продолжит работать столь же эффективно в 2017 году, можно будет ожидать рост чувствительности к редким процессам в ATLAS детекторе.

Мы с нетерпением ждём новых открытий!

Новость подготовлена Козловой Е. и Краснопевцевым Д. по материалам статьи