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

Три митрополита Три митрополита

Роль церкви в период правления Ивана Калиты

Дилетант
Любовь, сбивающая с ног: 10 культовых фильмов про свадьбы Любовь, сбивающая с ног: 10 культовых фильмов про свадьбы

Фильмы о свадьбе, которые заставят вас смеяться и плакать

Правила жизни
«Одним меньше стало» «Одним меньше стало»

Какую палитру мнений вызвала кончина главы советского правительства?

Дилетант
Утерянный 5000 лет назад: ученые воскресили древнейший в мире синтетический краситель. Зачем он нужен? Утерянный 5000 лет назад: ученые воскресили древнейший в мире синтетический краситель. Зачем он нужен?

Откуда взялся яркий, насыщенный синий цвет в Древнем Египте

Inc.
Есть на что строить Есть на что строить

Зачем создавать отдельный механизм финансирования — инфраструктурные облигации?

Монокль
Компьютерное зрение: когда роботы перестали тыкать пальцем в небо? Компьютерное зрение: когда роботы перестали тыкать пальцем в небо?

Зачем нужно компьютерное зрение и какие задачи оно решает в разных сферах

Наука и техника
Активный сезон Активный сезон

Самые классные и полезные летние развлечения

Лиза
Почему машина заводится и глохнет и что с этим делать Почему машина заводится и глохнет и что с этим делать

Что делать, если машина глохнет: причины, диагностика, куда смотреть

РБК
Шоураннеры «Фишера»: Человек любит смотреть в кино на что-то ужасное Шоураннеры «Фишера»: Человек любит смотреть в кино на что-то ужасное

Создатели «Фишера» — о том, как луна-парк стал главным референсом мира сериала

Ведомости
Жаркое лето в Сибири Жаркое лето в Сибири

Природный отдых у города: почему стоит поехать в Новосибирск летом

Отдых в России
JALAGONIA: «Мой первый альбом написан от души, вы это почувствуете» JALAGONIA: «Мой первый альбом написан от души, вы это почувствуете»

JALAGONIA за 21 год уже прошла большой творческий путь

ЖАРА Magazine
Самоубийство семьи бургомистра Самоубийство семьи бургомистра

«Кризис закончен. Орудия затихли. Кто знал, как нам стоит поступить?»

Дилетант
Белеет парус на болоте Белеет парус на болоте

Чем так уникален нерукотворный природный парус — белокрыльник болотный?

Наука и жизнь
Как мужчины разрушают нашу самооценку: что делать и как дать отпор Как мужчины разрушают нашу самооценку: что делать и как дать отпор

Как неосторожные слова и поступки мужчин могут подрывать нашу самооценку

VOICE
Лучшие игры в жанре постапокалипсис Лучшие игры в жанре постапокалипсис

Подборка видеоигр, в которых конец света стал поводом для великих историй

Maxim
HDD и SSD накопители — в чем разница и стоит ли переплачивать? HDD и SSD накопители — в чем разница и стоит ли переплачивать?

HDD и SSD: надежный винтаж против скорости света и цены космоса

ТехИнсайдер
Любовь к животным и санкции Любовь к животным и санкции

Почему рынок кормов — перспективное направление для инвестиций

Агроинвестор
На аллеях Аполлона На аллеях Аполлона

Остафьево: образ места, где всё буквально дышит поэзией

Знание – сила
Петрикирхе: почему молчат колокола Петрикирхе: почему молчат колокола

Петрикирхе напоминает айсберг, немалая часть которого скрыта в катакомбах

Дилетант
Польский узел Польский узел

В 1980 году ситуация в Польше складывалась непростая...

Дилетант
Ученые нашли «внеземную» химию под крупнейшими литиевыми залежами на Земле Ученые нашли «внеземную» химию под крупнейшими литиевыми залежами на Земле

Химический состав литиевых рассолов резко отличается от привычных соленых вод

Inc.
«В России гость за 150 рублей ждет вкус, как в Мельбурне, и сервис, как в Токио. И получает это» «В России гость за 150 рублей ждет вкус, как в Мельбурне, и сервис, как в Токио. И получает это»

Легко ли миллениалу делать кофейный бизнес в России

Монокль
6 бытовых привычек, из-за которых в доме плохо пахнет 6 бытовых привычек, из-за которых в доме плохо пахнет

Некоторые из этих вещей вы совершаете ежедневно, а они влияют на запах в доме

ТехИнсайдер
Самое древнее чувство Самое древнее чувство

Как у животных представлено чувства обоняния и вкуса

Наука и жизнь
Ольга Пивень: «ИИ все глубже интегрируется в бизнес-процессы» Ольга Пивень: «ИИ все глубже интегрируется в бизнес-процессы»

Ольга Пивень о достижениях конференции «Цифровая индустрия промышленной России»

Ведомости
«Послы Ермака у Красного крыльца перед царём Иоанном Грозным» «Послы Ермака у Красного крыльца перед царём Иоанном Грозным»

Настоящее покорение земель Сибири началось в 1580-х годах

Дилетант
Хирургия без шрамов: как появилась лапароскопия Хирургия без шрамов: как появилась лапароскопия

Как и когда хирургия стала щадящей?

ТехИнсайдер
Перелет–2023 «Байкальская кругосветка» Перелет–2023 «Байкальская кругосветка»

«Байкальская кругосветка» – воздушное путешествие вокруг знаменитого озера

Наука и техника
Каким ты будешь, городской бус? Каким ты будешь, городской бус?

Ждать ли нам завтра электробусов в каждом городе?

Наука и жизнь
Анекдотные коменданты Анекдотные коменданты

Генералы Башуцкий и Мартынов прославились как коллективный персонаж анекдотов

Дилетант
Открыть в приложении