Физики могли обнаружить сразу два бозона Хиггса

Надёжный сигнал от частицы, претендующей на роль хиггсовской, был выделен детекторами Большого адронного коллайдера ATLAS и CMS около двух месяцев назад. При поиске этого сигнала физики ориентировались на предсказания Стандартной модели, которая даёт довольно точные оценки вероятности распада бозона Хиггса на пару фотонов γ, W- или Z-бозонов, тау-лептонов τ или пару «b-кварк — b-антикварк», зависящей от его массы МН, которую теория не предсказывает.

В экспериментах на БАК наиболее информативными оказываются каналы распада на γγ, ZZ и WW. Обработав информацию, учёные нашли значение МН = 125–126 ГэВ. Хотя результаты экспериментов в основном согласуются с расчётами в рамках Стандартной модели, небольшие расхождения все же есть. Например, в канале γγ и ATLAS, и CMS зарегистрировали больше распадов, чем ожидалось, а второй детектор увидел ещё и дополнительный (хотя и не имеющий серьёзной статистической значимости) пик в районе 136 ГэВ. Кроме того, при исследовании распадов на пары тау-лептонов коллаборация CMS обнаружила некоторый дефицит событий в области 125 ГэВ и их избыток для МН > 132 ГэВ.

По мнению авторов, все эти «странности» могут указывать на то, что приборы зафиксировали распады двух разных бозонов с массой в ~125 и ~136 ГэВ. Эти частицы описываются уже не Стандартной моделью, а её суперсимметричным расширением, которое допускает существование нескольких физических хиггсовских бозонов. Физики рассмотрели модель NMSSM, содержащую целых семь бозонов Хиггса, и отметили такую точку в её пространстве параметров, которая даёт хорошее соответствие данным, полученным на БАК.

Проверка этой гипотезы потребует новых измерений в каналах γγ и ZZ. Экспериментаторы также могут попытаться обнаружить третий бозон Хиггса из NMSSM, который должен иметь бóльшую массу (~290 ГэВ).

Существует и возможность проверки самой модели NMSSM, которая предсказывает появление не только нескольких хиггсовских бозонов, но и других новых частиц вроде скварков и глюино (суперпартнёров кварков и глюонов). Пока, правда, поиски подобных частиц не дают результатов.