مسار نادر يسهل تفويته
أفاد فيزيائيون يعملون في تجربة أطلس في مصادم الهادرونات الكبير التابع لسيرن عن أدلة على تحلل بوزون هيغز إلى فوتون افتراضي وفوتون حقيقي. ويُتوقع حدوث هذه العملية في نحو واحد فقط من كل 10,000 تحلل لهيغز، مما يجعلها واحدة من أصعب السلوكيات التي يمكن رصدها.
ولأن جسيم هيغز قصير العمر، لا يمكن للباحثين رؤيته مباشرة. وهم يدرسون الجسيمات التي يخلفها وراءه ويبحثون عن أنماط تطابق مساراً متوقعاً.
لماذا تهم النتيجة
يرتبط بوزون هيغز بكيفية حصول الجسيمات الأساسية على الكتلة. ويختبر قياس التحللات النادرة ما إذا كانت تفاعلاته تطابق النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات، الإطار الذي يصف الجسيمات والقوى المعروفة.
وإذا انحرفت القياسات عن التوقعات، فقد يشير ذلك إلى جسيمات أو قوى جديدة لم تُرصد بعد. وحتى الآن، تتوافق النتيجة الجديدة مع الصورة المتوقعة، لكن الفريق يقول إن عينة البيانات لا تزال صغيرة.
ويستند التحليل إلى تصادمات سُجلت على مدى عدة سنوات، وتظهر الإشارة في عدد صغير فقط من الأحداث. وستحاول فرق منافسة إعادة إنتاج القياس بطرق مستقلة. ويقول الفيزيائيون إن هذا النوع من التحقق المتقاطع هو ما يحول التلميح إلى رصد مؤكد.
المزيد من البيانات في الطريق
يستغرق تأكيد عملية نادرة وقتاً. فالمصادم ينتج بوزونات هيغز بمعدل محدود، وجزء ضئيل فقط يتبع هذا المسار. ويجب على الباحثين فصل الإشارات الخافتة عن خلفيات أكبر بكثير من الأحداث العادية.
ويقول الفريق إن الجولات القادمة ستضيف المزيد من التصادمات وتحسن دقة القياس. وفي الوقت الحالي، تضيف النتيجة قطعة إلى صورة بُنيت على مدى أكثر من عقد من العمل في الآلة.
ويقول الباحثون إن القياس يختبر أيضاً كيفية ارتباط هيغز بالجسيمات الأخف، وهو قطاع يصعب سبره أكثر من ارتباطاته بالجسيمات الثقيلة. وينبغي أن تسمح الجولات المستقبلية بكثافة أعلى باختبار أكثر دقة بكثير، ويتوقع التعاون الإبلاغ عن رقم أكثر رسوخاً في غضون بضع سنوات.