Эксперимент ATLAS хиггсовского бозона пока не видит

Распределение событий-кандидатов в жесткие двухфотонные процессы по инвариантной массе двух фотонов в области от 100 до 150 ГэВ. Гистограммы показывают вклады разных фоновых процессов, сплошная синяя линия — ожидаемый (по результатам численного моделирования) суммарный вклад всех процессов Стандартной модели за исключением хиггсовского бозона. Закрашенные области показывают теоретическую погрешность ожидаемых результатов. Черные точки — реальные данные эксперимента ATLAS

Пару недель назад в физической блогосфере распространился слух о том, что в статистике, набранной детектором ATLAS в 2011 году, якобы начинает проявляться хиггсовский бозон. Как мы уже писали, эти слухи базировались лишь на внутренней записке нескольких членов эксперимента ATLAS всему коллективу коллаборации. Эта записка отражала лишь мнение ее авторов и ни в коей мере не могла считаться настоящим научным результатом эксперимента ATLAS. Тем не менее в такой ситуации коллаборации ATLAS пришлось в срочном порядке провести настоящую обработку новых данных в том конкретном процессе (распад хиггсовского бозона на два фотона), в котором авторы внутренней записки заметили превышение над фоном. Результаты этой обработки появились на сайте ATLAS 8 мая (PDF, 74 Кб).

Из всей статистики объемом 131 pb^–1, накопленной за 2010-й и за первые месяцы 2011 года, извлекались события, похожие на рождение двух фотонов высокой энергии. Это включало в себя не только непосредственно настоящие двухфотонные события, но и те редкие случаи, когда детектор, увидев рождение адронной струи, ошибочно считал ее фотоном. На рисунке показано распределение всех таких событий-кандидатов по инвариантной массе в области от 100 до 150 ГэВ. Синяя гистограмма показывает ожидаемое распределение в Стандартной модели, но без бозона Хиггса, черные точки с погрешностями — реальные данные. Видно, что никакого статистически значимого отклонения данных от результатов моделирования не зарегистрировано. Таким образом, если авторы злополучной заметки что-то и увидели, то это был не хиггсовский бозон, а лишь статистическая флуктуация, которая исчезла при дальнейшем наборе данных.

Отметим, что полученные результаты носят пока статус предварительных, но они уже подаются от имени всей коллаборации ATLAS и могут докладываться на ближайших конференциях. Слово «предварительный» не должно наводить на мысль, что результаты именно этой обработки смогут значительно измениться. У более аккуратного анализа лишь слегка изменятся «усы погрешностей» у точек на графике, могут чуть-чуть сместиться сами точки, но можно быть уверенным, что никакой перегруппировки данных не произойдет.