Исследователи проанализировали большой объём данных столкновений частиц и впервые получили статистически подтверждённые признаки распада бозона Хиггса на мюон и антимюон. Такой результат подтверждает, что механизм, через который частицы получают массу, работает не только для тяжёлых фермионов, но и для более лёгких представителей второй генерации.
Бозон Хиггса был обнаружен более десяти лет назад, что позволило объяснить процесс наделения массой — взаимодействие частиц с особым полем. До сих пор надёжные данные касались преимущественно объектов третьего поколения, например топ-кварков. Для частиц поменьше чувствительности детекторов долгое время не хватало.
Мюоны относятся ко второй группе материи и напоминают электроны, но значительно тяжелее. Распад Хиггса на мюонную пару встречается крайне редко — примерно один раз на пять тысяч событий. В условиях коллайдера такие сигналы теряются среди множества других процессов.
Учёные использовали данные детектора ATLAS на БАК, объединив результаты периодов Run 2 и Run 3. При анализе столкновений с энергией до 13,6 ТэВ им удалось выделить избыток мюон-антимюонных пар. Чтобы отделить полезный сигнал от фоновых процессов, исследователи применили машинное обучение и классификацию событий.
Статистическая значимость наблюденного превышения составила 3,4 сигма — выше значения, полученного экспериментом CMS. Это стало первым прямым подтверждением взаимодействия бозона Хиггса с частицами второго поколения и ещё одной проверкой Стандартной модели, пишет naked-science.ru.