Polacy rozpracowują boską cząstkę. Nieznana fizyka tuż za rogiem?

Nowy rozdział badań prowadzonych w tej sprawie skupia się wokół detektora ATLAS. Jak wynika z dostępnych informacji, ostatnie postępy doprowadziły do zwiększenia wiedzy na temat oddziaływań bozonów Higgsa ze sobą. Co być może jeszcze ważniejsze, część zebranych informacji może wskazywać na występowanie ograniczeń z pogranicza nowej fizyki. 

Czytaj też: Tajemniczy tunel międzygwiezdny w otoczeniu Słońca. Astronomowie prezentują przełomowe wyniki badań

Nasi rodacy oraz ich zagraniczni współpracownicy zrzeszeni w ramach ATLAS Collaboration piszą o swoich ostatnich dokonaniach na łamach Journal of High Energy Physics. Najwięcej uwagi członkowie zespołu badawczego poświęcili zdarzeniom prowadzącym do powstania dwóch bozonów Higgsa, które później mogłyby rozpadać się na wiele molekuł zaliczanych do leptonów, takich jak elektrony i miony. 

I choć model standardowy dopuszcza tworzenie takich par, to istnieją też alternatywne modele teoretyczne opisujące zjawiska wykraczające poza jego ramy. Za sprawą tych modeli powstawanie wspomnianych par mogłoby przebiegać z jeszcze wyższym prawdopodobieństwem. Gdyby udało się potwierdzić tę hipotezę, to stanowiłoby to kluczowy dowód na istnienie nieznanego do tej pory rodzaju zjawisk fizycznych. Naukowcy wykazują więc ogromne zainteresowanie przebiegiem eksperymentów. 

Dzięki eksperymentom prowadzonym w ramach ATLAS Collaboration może zostać zidentyfikowana nowa fizyka. Celem badań jest bozon Higgsa zwany niekiedy boską cząstką

Przy ogromnym szacunku, jakim świat nauki darzy Wielki Zderzacz Hadronów, nie da się ukryć, że instrument ten niespecjalnie radzi sobie ze zderzeniami protonów prowadzących do powstawania bozonów Higgsa. W konsekwencji wciąż nie udało się tam zidentyfikować żadnych par tych cząstek. Bartłomiej Żabiński stanął więc na czele międzynarodowego zespołu, który podjął się wyjątkowo ambitnego zadania: znalezienia par bozonów Higgsa i poznania ich sekretów.

Czytaj też: Drogę Mleczną oplatają gigantyczne pola magnetyczne. Mają związek z monstrualnymi strukturami gazowymi

Jako że w grę wchodzi odkrycie nowej fizyki, to naukowcy pokładają spore nadzieje w zorganizowanych eksperymentach. ATLAS Collaboration daje nadzieję na przełom, na który fizycy czekali od dawna. Respektując założenia modelu standardowego naukowcy symulowali sygnały, które powinny pojawić się w detektorach w przypadku wystąpienia par bozonów Higgsa. Później normalizowali uzyskane rezultaty zgodnie z oczekiwaną ilością danych pochodzących z detektora ATLAS. Na koniec zestawili ze sobą zgromadzone informacje i przeanalizowali je przy udziale uczenia maszynowego. Jak na razie nie udało się zaobserwować niczego, co odbiegałoby od założeń modelu standardowego, lecz nie oznacza to, iż taka detekcja nie nastąpi w przyszłości. Tym bardziej, że w najbliższych latach Wielki Zderzacz Hadronów ma przejść gruntowną modernizację.