Поиск новых взаимодействий на детекторе ATLAS дал отрицательный результат

Новые контактные взаимодействия — один из самых удобных для экспериментальной проверки вариантов «новой физики», который физики-теоретики предлагают искать на Большом адронном коллайдере. Такие взаимодействия возникают в разнообразных экзотических теориях, и их экспериментальное обнаружение стало бы поворотным моментом в развитии физики элементарных частиц. Заметить эти взаимодействия можно через угловое распределение рожденных частиц — с ростом их энергии и угла отклонения от оси их должно стать необычно много. Поиск таких аномалий, конечно, проводился и раньше, но Большой адронный коллайдер, благодаря своей рекордной энергии, может резко улучшить результаты, а значит, наложить гораздо более сильные ограничения на теоретические конструкции.

На днях в архиве электронных препринтов появилась статья коллаборации ATLAS (arXiv:1009.5069), в которой как раз описывался поиск признаков контактных взаимодействий в набранных данных. Для поиска использовалась статистика, соответствовавшая интегральной светимости 3,1 pb^–1. Проявлений контактных взаимодействий обнаружено не было. Это позволило физикам установить новое ограничение снизу на «массовый масштаб» этого взаимодействия — 3,4 ТэВ. Это число можно интерпретировать так: даже если новые умеренно сильные взаимодействия и существуют в природе, частицы-переносчики этого взаимодействия не могут быть легче этого значения. Такие образом, уже сейчас LHC начинает прощупывать недостижимый ранее диапазон масс возможных новых частиц. С увеличением светимости и энергии столкновений это ограничение возрастет еще в несколько раз.