Аномалия при 2,9 ТэВ не получила подтверждения

Рис. 1. Распределение событий рождения электрон-позитронной пары в детекторе CMS по инвариантной массе пары. Цветная гистограмма показывает результаты моделирования на основе процессов Стандартной модели, черные точки — экспериментальные данные, зеленый пик — то, как мог бы выглядеть гипотетический резонанс с массой 2 ТэВ. Изображение из статьи CMS Collaboration, 2015. Search for a narrow resonance produced in 13 TeV pp collisions decaying to electron pair or muon pair final states

Несколько месяцев назад, когда статистика столкновений при энергии 13 ТэВ была еще совсем мизерной (накопленная светимость составляла 0,065 fb⁻¹), коллаборация CMS сообщила о наблюдении события с аномально энергетичной электрон-позитронной парой. Ее инвариантная масса равнялась 2,9 ТэВ, и появление такого лептонного события в ранних данных выглядело очень неожиданно. Оценки тогда показывали, что вероятность породить пару с инвариантной массой выше 2,5 ТэВ за счет стандартных процессов не превышает 0,2%.

Это сообщение выглядело обещающим, поскольку могло оказаться намеком на рождение и распад новой тяжелой частицы. К тому же ситуация обещала разрешиться очень скоро: темп набора данных возрастал тогда с каждой неделей.

15 декабря, во время церновского семинара, коллаборация CMS показала, в том числе и предварительные, данные по двухлептонным процессам. Подробный отчет приведен в публикации Search for a narrow resonance produced in 13 TeV pp collisions decaying to electron pair or muon pair final states. По сравнению с сентябрем статистика сейчас возросла примерно в 40 раз. Если бы та аномальная e⁺e⁻-пара была порождена новой частицей, то в новых данных следовало бы ожидать еще несколько дополнительных событий при той же массе.

Но, увы, ничего такого не было обнаружено. На рисунке показано распределение событий рождения электрон-позитронных пар по инвариантной массе пары. То старое событие при 2,9 ТэВ по-прежнему остается в одиночестве. Оно, конечно, всё еще выглядит выбивающимся из плавной тенденции, но вероятность такой флуктуации где-либо выше 2,5 ТэВ сейчас составляет уже 8%.

Таким образом, ни о каком статистически значимом отклонении от предсказаний Стандартной модели уже не может быть и речи. Стоит также упомянуть, что в предварительных результатах ATLAS по двухлептонным парам тоже не видно никаких намеков на необычные явления (Search for new phenomena in the dilepton final state using proton-proton collisions at √s = 13 TeV with the ATLAS detector). Зародившаяся было интрига с аномально энергетичной электрон-позитронной парой исчезла с поступлением новых данных.