Какие новости о второй моде бозона Хиггса (или загадочной частице) ожидаются на LHC около 750 ГэВ?

Один из поисков, проводимых на LHC, состоит в выборе событий, в которых рождаются два фотона высокой энергии ($\gamma\gamma$канала), а при вычислении их инвариантной массы - энергии пары фотонов в системе покоя$m_{\gamma\gamma}$- распределение. Стандартная модель предсказывает, что эти события будут довольно частыми (в основном вызванными прямыми процессами КХД), а предсказание СМ называется «фоном». $m_{\gamma\gamma}$распределение этого фона довольно плавное, и если бы новая частица распалась на два фотона, мог бы появиться чистый, значимый пик вокруг массы частицы в данных поверх фона.

(Существует много других способов, которыми новая физика может изменить форму распределения, но это один из самых простых, а также более или менее то, что происходит в случае Хиггса, который может распадаться на два фотона).

В 2015 году эксперименты ATLAS и CMS на LHC собрали около 3$\text{fb}^{-1}$данных в центре масс с энергией 13 ТэВ. Оба их независимых анализа выявили небольшой избыток событий над фоном вокруг массы 750 ГэВ, для чего одним из простых объяснений был новый распад частицы со спином 0 или со спином 2 на два фотона.

(Источник: http://resonaances.blogspot.fr/ )

Однако из-за конечного количества событий вполне вероятно, что это превышение было не чем иным, как статистическими флуктуациями — нам «повезло» и мы наблюдали больше событий, чем должно быть в среднем за год.$m_{\gamma\gamma}$около 750 ГэВ — и в анализе используется частотный подход для оценки вероятности наблюдения более экстремальных флуктуаций, чем наблюдаемые эксцессы. Эта вероятность должна быть выше примерно$10^{-7}$(5 сигм), но ближе к 3 сигмам (что соответствует вероятности$\sim 10^{-4}$). Более того, поскольку исследовался большой диапазон масс, было не так уж маловероятно получить хотя бы одно превышение этой амплитуды. Этот эффект называется эффектом поиска в другом месте . После учета это уменьшило значимость до 1,9 сигма, если я правильно помню, в случае поиска ATLAS со спином 0.

По этим причинам необходимо было собрать больше данных, чтобы сделать вывод о природе этого превышения (истинный сигнал новой физики или просто статистическая флуктуация).

В этом году БАК собрал гораздо больше данных, и в августе эксперименты ATLAS и CMS опубликовали в ICHEP новые результаты, основанные примерно на 15$fb^{-1}$данных. Похоже, что лишнего уже нет.

(Источник: http://resonaances.blogspot.fr/ )