Эксперимент ATLAS подтвердил одновременное рождение трех W‑бозонов
Участники эксперимента ATLAS на Большом адронном коллайдере сообщили об экспериментальном открытии процесса одновременного рождения трех W-бозонов в протон-протонных столкновениях. Статистическая точность результата достигла 8,2σ и тем самым превысила необходимые для открытия 5σ. Ранее данный процесс уже наблюдался как на ATLAS, так и в эксперименте CMS, но статистическая точность полученных тогда результатов не превышала 3,3σ. Изучение подобных редких процессов позволит ученым проверить на прочность существующие предсказания Стандартной модели. Участники ATLAS рассказали об открытии на проходящей сейчас конференции EPS-HEP 2021, а подробный доклад опубликован на сайте эксперимента.
W-бозон — одна из самых тяжелых элементарных частиц в рамках Стандартной модели. Этот калибровочный бозон и его «партнер» по SU(2) группе Z-бозон являются переносчиком слабого взаимодействия: разные частицы обмениваются ими при течении слабых процессов. Сам W-бозон был открыт почти 40 лет назад, а теоретическая конструкция, предсказывающая его существование, была создана еще в 1967 году. Тем не менее подробное изучение этого бозона продолжается до сих пор: эта элементарная частица может участвовать в крайне редких процессах, в которых исследователи надеются найти следы Новой физики.
Одним из таких редких процессов с участием W-бозона является одновременное рождение сразу трех таких частиц. Квантовая хромодинамика предсказывает, что три векторных бозона могут одновременно родиться при излучении каждого из бозонов фермионом, при рождении промежуточного бозона (к примеру, Z-бозона или бозона Хиггса) с его распадом в два векторных бозона, а также при одновременном рождении трех векторных бозонов из промежуточного векторного бозона. Такие процессы одновременного рождение трех бозонов особенно интересны физикам из-за того, что по ним можно оценить силу взаимодействия сразу трех