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

Природная связь Природная связь

Как общаются существа, у которых нет мозга и вообще нервной системы?

Вокруг света
В России художник — пророк В России художник — пророк

Что и как видит художник и зачем вообще нужны искусствоведы

Монокль
«Невидимка» Дуссе-Алинь «Невидимка» Дуссе-Алинь

Хабаровский край скрывает сохранившиеся в первозданном виде природные уголки

Наука и жизнь
От Шекспира до бандита: лучшие роли Константина Райкина От Шекспира до бандита: лучшие роли Константина Райкина

Вспоминаем главные роли Константина Райкина

Правила жизни
Новые преступные схемы с клиентами СТО. Как не лишиться денег и машины Новые преступные схемы с клиентами СТО. Как не лишиться денег и машины

Как мошенники маскируются под персонал СТО

РБК
Как избежать ошибок на переговорах Как избежать ошибок на переговорах

Распространенные просчеты в оффлайн- и онлайн-переговорах и как их избежать

Inc.
Читалка для компьютера: выбираем лучшую из бесплатных Читалка для компьютера: выбираем лучшую из бесплатных

Лучшие читалки для компьютера из бесплатных программ

CHIP
Банановые перспективы российских субтропиков Банановые перспективы российских субтропиков

Инвесторы хотят импортозаместить экзотические фрукты

Агроинвестор
Астероидные кольца, сила гравитации и сжатие звездного облака: откуда взялась Луна Астероидные кольца, сила гравитации и сжатие звездного облака: откуда взялась Луна

Почему ни одна из гипотез не может объяснить, как на самом деле «родилась» Луна

Maxim
Опять и опять «Назад в будущее» Опять и опять «Назад в будущее»

Краткая история ленты «Назад в будущее», вырастившей последнее поколение XX века

Weekend
Команда спасателей Команда спасателей

Справляемся с отпускными кризисными бьюти-ситуациями

Moodboard
Роботы против дефицита Роботы против дефицита

Роботизация помогает бизнесу, но требует новых специалистов

Ведомости
Глаз-синхротрон Глаз-синхротрон

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

Наука и жизнь
Почти вся пластиковая упаковка загрязнила пищу микропластиком Почти вся пластиковая упаковка загрязнила пищу микропластиком

Микро- и нанопоастик переходит из пластикосодержащей упаковки в еду и напитки

N+1
Через санкции к росту Через санкции к росту

Как российская экономика ищет способы сотрудничества с глобальными игроками

Эксперт
Кузница достойных жен: как жили воспитанницы Смольного института благородных девиц Кузница достойных жен: как жили воспитанницы Смольного института благородных девиц

Чему учились «смолянки» и как жили в стенах института

Forbes
Узорочье древних славянок Узорочье древних славянок

Древняя мода: как выглядела одежда на Руси до XIII века

Знание – сила
Гелий Гелий

Известно, что каждый элемент имеет свой, только ему одному принадлежащий спектр

Наука и жизнь
Вековые традиции Вековые традиции

Не получается нарисовать стрелки, а тени сразу скатываются?

Лиза
Из портов на биржу Из портов на биржу

Угольщики стремятся расширить сбыт на внутреннем рынке на фоне падения экспорта

Ведомости
Газ, вода и стальные трубы Газ, вода и стальные трубы

Как российский рынок выпуска ТБД исчерпал текущий потенциал

Монокль
Инфляция в белых халатах Инфляция в белых халатах

Медицинская инфляция может ускориться до 14% к концу года

Ведомости
От Пушкина до «Твиттера»: как жила и развивалась запрещенная лексика в русской культуре От Пушкина до «Твиттера»: как жила и развивалась запрещенная лексика в русской культуре

Каким был длинный и богатый маршрут русского мата

Maxim
«Если какие сложности, основной груз на мне»: как женщины воспитывают приемных детей «Если какие сложности, основной груз на мне»: как женщины воспитывают приемных детей

Forbes Woman исследовал гендерные аспекты приемного родительства

Forbes
Пророческий мультсериал: 7 сбывшихся предсказаний из «Симпсонов» Пророческий мультсериал: 7 сбывшихся предсказаний из «Симпсонов»

Про 7 самых интересных предсказаний «Симпсонов», которые сбылись

ТехИнсайдер
Как молния выбирает цель Как молния выбирает цель

Как молния находит молниеотвод среди множества других привлекательных целей?

Наука и жизнь
В ожидании Меркурия В ожидании Меркурия

Меркурий единственная планета Солнечной системы без атмосферы с магнитным полем

Наука и жизнь
Карманные мозги, что управляют всем: микроконтроллеры от первых 4-бит до IoT-революции Карманные мозги, что управляют всем: микроконтроллеры от первых 4-бит до IoT-революции

История микроконтроллеров от их зарождения до современных тенденций

Наука и техника
Как накормить искусственный интеллект Как накормить искусственный интеллект

Как обеспечить непрерывную работу ИИ и центров обработки данных?

Ведомости
Изумрудный истребитель Изумрудный истребитель

Какой рыбак не знает зимородка, этого красавца в изумрудно-синем камзоле?

Наука и жизнь
Открыть в приложении