13 декабря в ЦЕРНе на специальном публичном мероприятии были представлены самые последние данные по поиску хиггсовского бозона на LHC на двух главных детекторах Большого адронного коллайдера — ATLAS и CMS. Краткий вывод: предварительные данные указывают на то, что существует некая частица с массой около 125 ГэВ, которая выглядит очень похоже на хиггсовский бозон. Никаких более сильных утверждений на данный момент сделать нельзя. Для этого потребуется дальнейший набор статистики, который начнется лишь весной следующего года.

Напомним, что хиггсовский бозон очень долго — и пока безуспешно — искали на самые разных ускорителях. В прошлом году в гонку включился Большой адронный коллайдер. Первые серьезные данные LHC, полученные на интегральной светимости свыше 1 fb–1, были обнародованы этим летом (про сами эти данные и про то, как вообще ищут хиггсовский бозон, см. в нашей новости Представлены первые серьезные данные LHC по поиску бозона Хиггса). Уже тогда пары месяцев серьезной работы ускорителя хватило, чтобы перекрыть практически все результаты многолетних поисков бозона Хиггса на Тэватроне. Единым махом был практически закрыт широкий диапазон возможных масс бозона (от 150 ГэВ и выше), и поиск сузился до интервала 114–150 ГэВ, наиболее трудного для экспериментаторов. По мере набора данных этот интервал сужался, а иногда в нём наблюдались подозрительные флуктуации то при одном, то при другом значении массы. Тем не менее до статистически достоверного сигнала дело пока не доходило (см. подраздел про хиггсовский бозон в нашей ленте новостей).

Однако с тех пор набранная статистика возросла в несколько раз, и ее обработка позволила физикам еще лучше подавить статистические шумы в данных. Результаты, обнародованные 13 декабря, основывались на обработке интегральной светимости почти 5 fb–1, то есть практически на всей статистике, набранной в этом году.

Главные результаты таковы. Коллаборация ATLAS сфокусировалась на анализе двух наиболее удобных каналов распада бозона Хиггса: распад на два фотона и распад на два Z-бозона. Предварительные результаты по этим двум каналам уже опубликованы на странице детектора ATLAS. В этих каналах распада данные однозначно показывают небольшое превышение над «бесхиггсовским» фоном, причем в обоих случаях превышение приходится примерно на одно и то же значение массы — 124–126 ГэВ. Суммарная статистическая значимость этого превышения составляет 3,6 стандартных отклонения (3,6 σ). Впрочем, при максимально жесткой интерпретации результатов она уменьшается до 2,3 σ.

Коллаборация CMS смогла подготовить обновленные результаты сразу по всем каналам распада хиггсовского бозона на светимости 4,6 fb–1. Предварительные результаты доступны на сайте ЦЕРНа (CMS-HIG-11-032). Суммарный анализ всех каналов распада также показывает аналогичное превышение при массе примерно 123 ГэВ на уровне статистической значимости чуть выше 2 σ, причем ключевую роль и здесь играет распад на два фотона.