Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Дигамма
S750loops.svg
Возможный механизм образования и распада дигамма-резонанса на LHC.
СочинениеЭлементарная частица
Статистикаподозреваемый бозонный
Положение делОпровергнуто; отсутствует в данных за август 2016 г. [1] [2]
СимволϜ, [3] Ϝ (750), [4] ϕ, [5] X, [6] η zy [7]
ОбнаруженныйРезонанс с массой ≈750 ГэВ, распадающийся на два фотона, мог быть замечен ЦЕРН в 2015 году [8] [9] (хотя достаточной статистической значимости так и не удалось достичь).
Масса≈ 750 ГэВ / c 2 (CMS + ATLAS) [8] [9]
Ширина распада< 50  ГэВ / c 2 [8] [9]
Распадается на

750 ГэВ diphoton избыток в физике элементарных частиц была аномалия в данных , собранных на Большом адронном коллайдере (БАК) в 2015 году, которые могли бы быть признаком новой частицы или резонанса . [8] [9] Аномалия отсутствовала в данных, собранных в 2016 году, что позволяет предположить, что избыток дифотонов был статистической флуктуацией. [1] [2] В промежутке между результатами декабря 2015 г. и августа 2016 г. аномалия вызвала значительный интерес в научном сообществе, включая около 500 теоретических исследований. [10] [11] [12] [13] Гипотетическая частица обозначается греческимбуква Ϝ (произносится дигамма) в научной литературе из-за канала распада, в котором произошла аномалия. [3] Однако данные всегда были менее чем на пять стандартных отклонений (сигма), отличных от ожидаемых, если бы не было новой частицы, и, как таковая, аномалия никогда не достигала принятого уровня статистической значимости, необходимого для объявления об открытии в физика элементарных частиц. [14] После результатов августа 2016 года интерес к аномалии снизился, поскольку это считалось статистическим колебанием. [15] Действительно, байесовский анализ аномалии показал, что, хотя данные, собранные в 2015 году, представляют собой «существенное» свидетельство дигаммы наПо шкале Джеффриса данные, собранные в 2016 году, вместе с данными, собранными в 2015 году, свидетельствовали против дигаммы. [16]

Данные за декабрь 2015 г. [ править ]

15 декабря 2015 года коллаборации ATLAS и CMS в ЦЕРНе представили результаты второго запуска Большого адронного коллайдера (LHC) в центре масс с энергией 13 ТэВ, самой высокой из когда-либо достигнутых в протон-протонных столкновениях. Среди результатов, распределение инвариантной массы пар высокоэнергетических фотонов, рожденных в столкновениях, показало превышение количества событий по сравнению с предсказанием Стандартной модели на уровне около 750 ГэВ / c 2 . Статистическая значимость отклонения , как сообщается, 3.9 и 3.4 стандартное отклонение(локально) соответственно для каждого эксперимента. [8] [9]

Кумулятивное распределение представлений arXiv со ссылками на CMS и ATLAS, которые привели к эпизоду "дифотона 750 ГэВ" в истории CERN LHC. [12]

Избыток можно было объяснить образованием новой частицы (дигаммы) с массой около 750 ГэВ / c 2 , распавшейся на два фотона. Поперечное сечение в 13 Т центра масс энергии , необходимых для объяснения избытка, умноженный на ветвящемся фракции на два фотон, по оценкам,

(fb =  фемтобарны )

Этот результат, хотя и неожиданный, был совместим с предыдущими экспериментами и, в частности, с измерениями на LHC при более низкой энергии центра масс 8 ТэВ.

Данные за август 2016 г. [ править ]

Анализ большей выборки данных, собранных ATLAS и CMS в первой половине 2016 года, не подтвердили существование Ϝ частицы, что указывает на избыток видели в 2015 году была статистическая флуктуация. [1] [2]

Значение для исследований физики элементарных частиц [ править ]

Отсутствие наблюдения за ударом в 750 ГэВ в ходе последующих поисков в экспериментах ATLAS и CMS оказало значительное влияние на сообщество физиков элементарных частиц. [17] Несмотря на то, что первоначальная значимость была ниже порога открытия в пять сигм, многие физики рассматривали первоначальное превышение как равносильное открытию, о чем свидетельствует чрезвычайный интерес, особенно со стороны теоретического сообщества, что привело к авторству более 500 статей. Событие подчеркнуло желание сообщества открыть БАК принципиально новую частицу и трудности в поиске сигнала, который априори неизвестен . [18]

См. Также [ править ]

  • Sgoldstino

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d "Поиск резонансного рождения пар фотонов большой массы с использованием протон-протонных столкновений 12,9 фб -1 при √s = 13 ТэВ и комбинированная интерпретация поисков при 8 и 13 ТэВ" - через Сервер документов CERN.
  2. ^ a b c d Поиск скалярных дифотонных резонансов с 15,4 фб -1 данных, собранных при √s = 13 ТэВ в 2015 и 2016 годах с помощью детектора ATLAS . 2016 - через Сервер документов ЦЕРН.
  3. ^ a b Струмия, Алессандро (5 августа 2016 г.). «Интерпретация избытка дигаммы 750 ГэВ: обзор». arXiv : 1605.09401 [ hep-ph ].
  4. ^ Франческини, Роберто; Giudice, Gian F .; Каменик, Ерней Ф .; Маккалоу, Мэтью; Рива, Франческо; Струмия, Алессандро; Торре, Риккардо (июль 2016 г.). "Дигамма, что дальше?" . Журнал физики высоких энергий . 2016 (7): 150. arXiv : 1604.06446 . Bibcode : 2016JHEP ... 07..150F . DOI : 10.1007 / JHEP07 (2016) 150 .
  5. ↑ Накай, Юичиро; Сато, Рёске; Тобиока, Косаку (12 апреля 2016 г.). «Следы новой сильной динамики через аномалию и дифотон на 750 ГэВ». Письма с физическим обзором . 116 (15): 151802. arXiv : 1512.04924 . Bibcode : 2016PhRvL.116o1802N . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.116.151802 . PMID 27127957 . 
  6. ^ Датта, Бхаскар; Гао, Ю; Гхош, Татхагата; Гоголадзе, Илья; Ли, Тяньцзюнь (22 марта 2016 г.). «Интерпретация избытка дифотонов на CMS и ATLAS». Physical Review D . 93 (5): 055032. arXiv : 1512.05439 . Bibcode : 2016PhRvD..93e5032D . DOI : 10.1103 / PhysRevD.93.055032 .
  7. ^ Чжан, Ю-Цзе; Чжоу, Бин-Бин; Сунь, Цзя-Цзя (5 января 2016 г.). «Кварк четвертого поколения и дифотонный избыток 750 ГэВ». arXiv : 1602.05539 [ hep-ph ].
  8. ^ a b c d e f Aaboud, M .; и другие. (Сотрудничество ATLAS) (сентябрь 2016 г.). «Поиск резонансов в дифотонных событиях при √s = 13 ТэВ с помощью детектора ATLAS» . Журнал физики высоких энергий . 2016 (9): 001. arXiv : 1606.03833 . Bibcode : 2016JHEP ... 09..001A . DOI : 10.1007 / JHEP09 (2016) 001 .
  9. ^ Б с д е е Хачатрян, В .; Сирунян AM; Тумасян, А .; Adam, W .; Asilar, E .; Bergauer, T .; Brandstetter, J .; Brondolin, E .; Dragicevic, M .; и другие. (CMS Collaboration) (28 июля 2016 г.). «Поиск резонансного рождения пар фотонов большой массы в протон-протонных столкновениях при √s = 8 и 13 ТэВ». Письма с физическим обзором . 117 (5): 051802. arXiv : 1606.04093 . Bibcode : 2016PhRvL.117e1802K . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.117.051802 . PMID 27517765 . 
  10. ^ Гаристо, Роберт (2016-04-12). "От редакции: теоретики реагируют на данные дифотона 750 ГэВ ЦЕРН" . Письма с физическим обзором . 116 (15): 150001. DOI : 10,1103 / PhysRevLett.116.150001 . ISSN 0031-9007 . 
  11. ↑ Цао, Цзюньцзе; Шан, Лянлян; Су, Вэй; Чжан, Ян; Чжу, Джинья (2016). «Интерпретация избытка дифотонов 750 ГэВ в модели минимального дилатона» . Европейский физический журнал C . 76 (5): 239. DOI : 10,1140 / epjc / s10052-016-4098-5 . ISSN 1434-6044 . 
  12. ^ a b "# Run2Seminar и последующие отправки arXiv, связанных с γγ" . jsfiddle.net . Проверено 11 августа 2016 .
  13. ^ "Десятилетие публикаций LHC" . ЦЕРН Курьер . 2021-01-14 . Проверено 15 января 20 .
  14. Перейти ↑ Lyons, Louis (4 октября 2013 г.). «Открывая значение 5 сигм». arXiv : 1310.1284 [ Physics.data -an ].
  15. ^ Coldham, К. (2016-08-05). «Чикаго видит поток данных LHC и новые результаты на ICHEP» . Сервер документов ЦЕРН . Проверено 26 января 2017 года .
  16. ^ Фоули, Эндрю (2016). «Байес-фактор избытка дифотонов ATLAS». Европейский Физический Журнал Плюс . 132 (1): 46. arXiv : 1607.06608 . Bibcode : 2017EPJP..132 ... 46F . DOI : 10.1140 / epjp / i2017-11340-1 . ISSN 2190-5444 . 
  17. ^ «Горизонт: внутри ЦЕРН» . BBC . Проверено 29 октября 2018 года .
  18. ^ "И так спать для удара 750 ГэВ" . PhysicsWorld . 2016-08-05.