Распад бозонов Хиггса, свет образования первых звезд и сигнал тревоги у растений

Знание – силаНаука

Новости науки

Орбитальный телескоп «Джеймс Уэбб»

Зафиксирован распад бозонов Хиггса на Z-бозоны и фотоны

Научные команды детекторов ATLAS и CMS, установленных на Большом адронном коллайдере (БАК) в ЦЕРН, открыли первые свидетельства того, что бозоны Хиггса могут распадаться на пары фотонов и Z- и W-бозонов, переносчиков слабых и электромагнитных взаимодействий.

По словам научного координатора детектора ATLAS Памелы Феррари, поиски и изучение подобных редких распадов бозона Хиггса важны, поскольку частота распадов сильно зависит от того, существуют ли частицы за пределами Стандартной модели физики частиц. Текущий третий цикл работы БАК, а также будущее обновление БАК в коллайдер высокой светимости (потока частиц) позволят искать еще более редкие варианты распадов бозона Хиггса.

Напомним, что бозон Хиггса был открыт свыше десяти лет назад на БАК. Следы его распадов были найдены детекторами CMS и ATLAS в парах фотонов, а также Z- и W-бозонов, отвечающих за перенос слабых и электромагнитных взаимодействий. На этом изучение свойств бозона Хиггса не завершилось. Последующие десять лет работы БАК ученые потратили на поиски следов восьми других вариантов распада этой частицы, часть из которых происходит значительно реже, чем распад бозона Хиггса на фотоны, а также Z- или W-бозоны. Их изучение осложнено тем, что схожим образом распадаются и другие субатомные частицы, что мешало в прошлом ученым увидеть четкий сигнал.

Феррари и ее коллеги по проекту ATLAS, а также представители научной команды детектора CMS, совместно обнаружили свидетельства того, что бозоны Хиггса в некоторых редких случаях, около 0,15% от общего числа распадов, превращаются в пары из Z-бозонов и фотонов. Для поисков этих событий обе команды физиков воспользовались тем фактом, что примерно 6% распадов Z-бозонов ведет к образованию пар мюонов, тяжелых аналогов электронов.

Эти пары частиц будут обладать строго определенной энергией и другими свойствами, что позволяет «увидеть» их на фоне других событий, возникающих при распадах и рождении частиц в кольце БАК. Руководствуясь этими положениями, исследователи проанализировали данные, которые были собраны при помощи CMS и ATLAS во время второго цикла работы коллайдера в промежутке между 2015 и 2018 годами.

Проведенный физиками анализ данных указал на то, что подобные распады бозона Хиггса происходят, но пока уровня статистической достоверности этих замеров в 99,93% не совсем хватает для окончательного признания данного факта. В дополнение к этому, ученые обнаружили свидетельства того, что превращения бозонов Хиггса в пары фотонов и Z-бозонов могут происходить примерно вдвое чаще, чем это предсказывает Стандартная модель физики частиц.

Подобные результаты наблюдений, как отмечают Феррари и ее коллеги, делают последующие наблюдения за распадами бозонов Хиггса на пары фотонов и Z-бозонов особенно интересными для физиков, так как это потенциально указывает на наличие «новой физики» за пределами Стандартной модели. В ближайшее время ученые приступят к проверке этих гипотез при анализе данных, которые были собраны CMS и ATLAS за первый год работы БАК после реактивации коллайдера в апреле 2022 года.

Сообщение пресс-службы ЦЕРН.

Впервые зафиксирован свет от образования первых звезд во Вселенной

Международная группа астрономов во главе с учеными из Университета Гронингена (Голландия) впервые обнаружила излучение H-альфа в спектрах галактик, относящихся к эпохе космического рассвета. Открытие было сделано с помощью инструмента MIRI на космическом телескопе Джеймса Уэбба (JWST).

Н-альфа представляет собой излучение, которое испускают ионизированные атомы водорода. В эпоху космического рассвета (реионизации) ультрафиолетовое излучение первых звезд начало ионизировать облака водорода, что ознаменовало собой окончание темных веков и переход к прозрачной Вселенной. Для галактик с большим красным смещением оптическая линия Н-альфа сдвинута в инфракрасную область спектра.

Астрономы провели поиск линии Н-альфа в спектрах 58 галактик с красным смещением z>7, что соответствует времени путешествия света, равному 13,0—13,1 миллиарда лет. Таким образом, свет, пойманный JWST, был испущен, когда возраст Вселенной был около 0,7 миллиарда лет.

Сначала по изображениям инфракрасной камеры NIRCam JWST был проведен поиск галактик со звездообразованием, которые могут иметь эмиссионные линии из-за реионизации. Затем выбранные галактики были исследованы на более длинных волнах с помощью MIRI. Астрономы обнаружили, что 16 из 58 галактик очень яркие на длине волны 5,6 микрометра, что указывает на то, что в этих источниках присутствует эмиссионная линия H-альфа.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

«У нас хватило ума…» «У нас хватило ума…»

Как завершалась холодная война между СССР и США?

Дилетант
Круизы: новая глава Круизы: новая глава

Rei — проект 196‑метровой круизной яхты от конгломерата Viken Group

Y Magazine
Недолгий триумф «арийской физики» Недолгий триумф «арийской физики»

В какой тупик может завести себя наука, если станет служанкой нацизма

Знание – сила
Команда спасателей Команда спасателей

Справляемся с отпускными кризисными бьюти-ситуациями

Moodboard
Читалка для компьютера: выбираем лучшую из бесплатных Читалка для компьютера: выбираем лучшую из бесплатных

Лучшие читалки для компьютера из бесплатных программ

CHIP
Кабачки Кабачки

Куда девать кабачки летом?

Здоровье
В такси на Дубровку В такси на Дубровку

Ищешь живописное место для фотосессии? Советские фильмы знают ответ!

Лиза
Превратить экранное время в деньги: как поколение альфа зарабатывает в смартфонах Превратить экранное время в деньги: как поколение альфа зарабатывает в смартфонах

Дети и подростки, которым исполняется около 15 лет, уже зарабатывают деньги

Forbes
8 вещей, которые нельзя хранить под кроватью 8 вещей, которые нельзя хранить под кроватью

Есть вещи, которые лучше держать подальше от подкроватья

VOICE
Банановые перспективы российских субтропиков Банановые перспективы российских субтропиков

Инвесторы хотят импортозаместить экзотические фрукты

Агроинвестор
Глаз-синхротрон Глаз-синхротрон

О том, как научить искусственный интеллект понимать, а не угадывать химию

Наука и жизнь
Что такое калланетика и помогает ли она похудеть: 9 упражнений Что такое калланетика и помогает ли она похудеть: 9 упражнений

Эффективный комплекс упражнений для укрепления мышц, которые можно делать дома

РБК
Люди, традиции, поговорки и преступления Люди, традиции, поговорки и преступления

Из чего Льюис Кэрролл создал «Алису в Стране чудес»

Weekend
В России художник — пророк В России художник — пророк

Что и как видит художник и зачем вообще нужны искусствоведы

Монокль
Регионы России, которые сильнее всего пострадали от внутреннего туризма Регионы России, которые сильнее всего пострадали от внутреннего туризма

Россияне открывают Алтай и Калининград... но не везде к этому готовы

Maxim
Что такое поликарьера и чем она отличается от подработки Что такое поликарьера и чем она отличается от подработки

Горизонтальный рост: что такое поликарьера и кому она подходит

Ведомости
Правила жизни Тома Хэнкса Правила жизни Тома Хэнкса

Правила жизни актера Тома Хэнкса

Правила жизни
В палеолитическом пещерном святилище впервые нашли голубые краски В палеолитическом пещерном святилище впервые нашли голубые краски

Люди эпохи верхнего палеолита пользовались красками голубых оттенков

N+1
Просто красота Просто красота

Дизайнер Кристиан Гранде — о творческом пути в яхтенном дизайне

Y Magazine
Чистая правда Чистая правда

Хорошо умываться – значит, до «скрипа» кожи? Все с точностью до наоборот

Лиза
Дневник Дневник

Как ведение дневника помогает услышать себя? Личные истории наших героинь

Здоровье
«Тратить — очень круто»: как зумеры ведут себя с деньгами «Тратить — очень круто»: как зумеры ведут себя с деньгами

Как молодые взрослые ищут баланс между тратами и накоплениями

РБК
Польза печени трески: почему врачи рекомендуют есть этот деликатес зимой Польза печени трески: почему врачи рекомендуют есть этот деликатес зимой

Вкусная на бутерброде, источник незаменимых витаминов — все это печень трески

РБК
Если кто-то подавился Если кто-то подавился

Как помочь человеку, если он подавился?

Здоровье
Знать без царя в голове Знать без царя в голове

Мини-сериал о сестрах Митфорд, которые искали любовь, а нашли политику

Weekend
Ученые предсказали точную дату конца Вселенной— и он случится раньше, чем предполагалось Ученые предсказали точную дату конца Вселенной— и он случится раньше, чем предполагалось

Ученые впервые назвали точную дату конца Вселенной

Inc.
Медвежий угол Медвежий угол

Как оргкомитет московской Олимпиады-80 зарабатывал – рубли и валюту

Ведомости
От Шагала до мурала От Шагала до мурала

Арт-маршрут от Ниццы до Перпиньяна, достойный целых каникул

Y Magazine
Грудное молоко помешало бактерии вызвать воспаление в кишечнике новорожденного Грудное молоко помешало бактерии вызвать воспаление в кишечнике новорожденного

Как материнское грудное молоко защает ребенка от дисбиоза и воспаления кишечника

N+1
Эра литий-ионных аккумуляторов Эра литий-ионных аккумуляторов

Почему ученые трудятся над тем, чтобы повысить безопасность батареек

Наука и техника
Открыть в приложении