Учені колаборації ATLAS у ЦЕРН провели найчутливіше на сьогодні дослідження утворення ді-Хіггса – рідкісної події появи двох бозонів Гіггса, що перебувають в одному квантовому стані. Результати дослідження опубліковано на сервері препринтів arXiv.
Процес утворення ді-Гіггса являє собою рідкісне і складне явище, вивчення якого дає змогу виміряти константи зв’язку (англ. self-coupling) бозонів Гіггса – важливого аспекту Стандартної моделі, що описує поведінку фундаментальних частинок. Цей процес відбувається приблизно в 1000 разів рідше, ніж утворення одного бозона Гіггса.
Для пошуку цих рідкісних подій дослідники аналізували різні режими розпаду ді-Гіггса, що дало змогу максимізувати шанси виявлення. Було об’єднано п’ять окремих досліджень, проведених на Великому адронному колайдері (ВАК, LHC), кожне з яких фокусувалося на різних режимах розпаду, як-от розпад на чотири нижні кварки (найімовірніший розпад ді-Гіґґса), два нижні кварки та два тау-лептони (трапляється вп’ятеро рідше), а також інші менш вірогідні розпади, як-от розпад на два нижні кварки та два фотони (0,3 відсотка від загального числа розпадів).
Виявилося, що ймовірність народження двох бозонів Хіггса виключає значення, які більш ніж у 2,9 раза перевищують прогнози Стандартної моделі, з рівнем достовірності 95 відсотків. Крім того, були введені обмеження на константи зв’язку бозона Хіггса, які узгоджуються з передбаченнями Стандартної моделі.