Год назад была предложена идея «хиггсовского взрыва» — необычного механизма, который может работать прямо в рамках Стандартной модели, без какой-либо Новой физики, и который способен решить проблему иерархий. Однако на днях вышло сразу две теоретические статьи, которые обстоятельно критикуют математическую самосогласованность этой идеи.

Коллаборации ATLAS и CMS продолжают методично исследовать все свойства бозона Хиггса, до которых могут дотянуться, а также ищут проявления новых гипотетических бозонов Хиггса, которые предсказываются разными теоретическими моделями. За последний месяц обе коллаборации выложили около десятка таких исследований.

Коллаборация LHCb выполнила новое измерение времени жизни бариона Ω_c с кварковым составом [css] и, к своему удивлению, получила результат, почти вчетверо превышающий значения, полученные в экспериментах 1990–2000-х годов. Причины такого вопиющего расхождения неясны; для теоретиков новый результат тоже выглядит неожиданным.

Выполняя рутинный поиск эффектов Новой физики в канале рождения мюонных пар и b-струй, коллаборация CMS обнаружила в данных Run 1 неожиданно сильное отклонение от фона при инвариантной массе мюонной пары 28 ГэВ. Это могло бы стать громким открытием, если бы сеанс Run 2 подтвердил отклонение, но в данных 2016 года подобного отклонения не видно. Коллаборация CMS пока воздерживается от вынесения вердикта.

Коллаборация ATLAS разработала новую стратегию автоматизированного поиска отклонений, в которой программа сама сканирует сотни тысяч областей и ищет намеки на отклонения. Через этот алгоритм была пропущена статистика, набранная детектором ATLAS в 2015 году, но даже он не обнаружил ничего кардинально отличающегося от фона Стандартной модели.

Три года назад теоретики предложили еще один, довольно необычный, вариант того, как частицы «темного сектора» могут проявляться в детекторе, — в виде адронных струй, постепенно материализующихся словно ниоткуда. Недавно коллаборация CMS впервые выполнила поиск таких необычных объектов, но число зарегистрированных событий не противоречило фону Стандартной модели.

Новые данные ATLAS, включая статистику 2017 года, позволили повторить поиск гипотетических тяжелых резонансов, распадающихся на W- или Z-бозоны, и дотянуться на шкале масс до нескольких ТэВ. Никаких статистически значимых отклонений пока не видно.

На конференции ICHEP 2018 объявлено об открытии всех четырех основных процессов рождения бозона Хиггса. Кроме того, усилиями коллаборации ATLAS, до статуса окончательно открытого явления добрался и распад бозона Хиггса на b-кварки — распад, который физики научились отлавливать всего год назад. Во всех случаях измеренные интенсивности процессов в пределах погрешностей не противоречат Стандартной модели.

Большой адронный коллайдер, похоже, наткнулся еще на одну аномалию. Коллаборация ATLAS, изучив процесс рождения топ-кварка и антикварка и измерив корреляцию между их спинами, получила странный результат: если опираться на расчеты Стандартной модели, то эта корреляция получается больше ста процентов, чего не может быть. Если отклонение подтвердится в будущем и его не удастся списать ни на один источник теоретических или экспериментальных погрешностей, оно будет свидетельствовать о том, что в процесс рождения и распада топ-кварков вмешиваются новые частицы.

На проходящей сейчас конференции ICHEP 2018 коллаборация ATLAS представила новые результаты по поиску редкого, но важного распада бозона Хиггса на мюонную пару. Хотя этот распад еще не обнаружен, ограничение сверху на его вероятность всего вдвое больше того, что предсказывает Стандартная модель. При дальнейшем наборе статистики этот рубеж будет взят, и физики впервые смогут изучить связь бозона Хиггса с фермионами второго поколения.

На конференции ICHEP 2018 представлены новые результаты по поиску одновременного рождения двух бозонов Хиггса. Сейчас ситуация кардинально улучшилась по сравнению с сеансом Run 1. Хотя искомый процесс еще не задетектирован, ограничение сверху уже намного сильнее, чем два года назад. Кроме того, коллаборация ATLAS увидела некоторую аномалию в резонансном рождении при инвариантной массе 280 ГэВ, которая подлежит пристальному изучению.

Программа исследований на LHC может быть дополнена принципиально новой возможностью — экспериментами с неподвижной мишенью. Появившийся на днях обзор описывает, как это реализовать без вмешательства в коллайдерную часть программы и какие научные задачи требуют такого дополнения.

В середине июня стартовали наземные экскавационные работы над детекторами ATLAS и CMS. С этого момента можно отсчитывать новый этап в длинной программе подготовки Большого адронного коллайдера к переходу на высокую светимость — к этапу HL-LHC.

На этой неделе начинает свою работу крупнейшая конференция года по физике элементарных частиц — ICHEP 2018. Именно к таким центральным мероприятиям в физическом календаре экспериментаторы готовят сообщения о новых результатах. Теоретики также подходят к ним во всеоружии, готовые предложить свои объяснения любым неожиданностям, которые может преподнести новая порция результатов.

В прошлом году секция коллайдера 16L2 стала источником неожиданных проблем и техники целый месяц боролись с ее своенравным поведением. Во время зимней паузы специалисты попытались нейтрализовать источник помех двухнедельным прогревом и охлаждением секции, но полностью проблему это не устранило. В нынешнем году проблемы снова возобновились, но физики уже научились оперативно с ними справляться.

После нескольких лет поисков коллаборации ATLAS и CMS наконец сообщили о надежном открытии процесса рождения хиггсовского бозона в сопровождении топ-кварк-антикварковой пары. Интенсивность рождения в пределах погрешности согласуется с предсказаниями Стандартной модели. Несколько лет назад вокруг этого процесса царил ажиотаж, однако к настоящему моменту все страсти улеглись, и теоретики встретили сообщения CMS и ATLAS очень прохладно.