Возьмем, к примеру, обнаружение бозона Хиггса:
Но то же самое можно найти во многих других графиках детекторов физики элементарных частиц...
**Почему форма фона имеет затухающий экспоненциальный вид? **
По крайней мере, когда энергия находится на горизонтальной оси.
Это не экспонента, это результат доступного фазового пространства. Чем выше масса, тем меньше вероятность того, что в фазовом пространстве n частиц, разделяющих доступную энергию, две частицы будут иметь большую инвариантную массу.
Фон зависит от энергий и опытов. Для фазового пространства используются симуляции Монте-Карло, которые в случае LHC и Хиггса включают симуляции глюонных и кварковых струй. Чтобы получить представление о том, как выглядит фон в полном объеме, см. эту презентацию , стр. 17. Распад фотонов, который вы показываете в своем вопросе, является более чистым каналом, но кинематика похожа.
СЭМ
СуперЧиокия
СЭМ