Một con đường hiếm khó phát hiện
Các nhà vật lý làm việc trong thí nghiệm ATLAS tại Máy gia tốc hạt lớn của CERN báo cáo bằng chứng về việc hạt Higgs boson phân rã thành một photon ảo và một photon thật. Quá trình này được dự đoán chỉ xảy ra trong khoảng một trên 10.000 phân rã Higgs, khiến nó trở thành một trong những hành vi khó nắm bắt nhất.
Vì hạt Higgs có thời gian sống ngắn, các nhà nghiên cứu không thể quan sát trực tiếp nó. Họ nghiên cứu các hạt mà nó để lại và tìm kiếm các mẫu khớp với một con đường được dự đoán.
Tại sao kết quả này quan trọng
Hạt Higgs boson gắn liền với cách các hạt cơ bản có khối lượng. Đo các phân rã hiếm kiểm tra liệu các tương tác của nó có khớp với mô hình chuẩn của vật lý hạt, khuôn khổ mô tả các hạt và lực đã biết, hay không.
Nếu các phép đo lệch khỏi dự đoán, điều đó có thể chỉ ra các hạt hoặc lực mới chưa từng thấy. Cho đến nay, kết quả mới phù hợp với bức tranh dự kiến, nhưng nhóm cho biết mẫu dữ liệu vẫn còn nhỏ.
Phân tích dựa trên các va chạm được ghi lại trong nhiều năm, và tín hiệu chỉ xuất hiện trong một số ít sự kiện. Các nhóm đối thủ sẽ cố gắng tái tạo phép đo bằng các phương pháp độc lập. Các nhà vật lý cho biết kiểu kiểm tra chéo đó là điều biến một gợi ý thành một quan sát được xác nhận.
Thêm dữ liệu đang đến
Xác nhận một quá trình hiếm cần thời gian. Máy gia tốc tạo ra hạt Higgs với tốc độ hạn chế, và chỉ một phần nhỏ đi theo con đường này. Các nhà nghiên cứu phải tách tín hiệu yếu ớt khỏi nền lớn hơn nhiều của các sự kiện thông thường.
Nhóm cho biết các đợt chạy sắp tới sẽ bổ sung thêm va chạm và cải thiện độ chính xác của phép đo. Hiện tại, phát hiện này bổ sung một mảnh vào bức tranh được xây dựng qua hơn một thập kỷ làm việc tại cỗ máy này.
Các nhà nghiên cứu cho biết phép đo cũng kiểm tra cách hạt Higgs liên kết với các hạt nhẹ hơn, một lĩnh vực khó thăm dò hơn so với liên kết của nó với các hạt nặng. Các đợt chạy trong tương lai ở cường độ cao hơn sẽ cho phép một phép kiểm tra sắc nét hơn nhiều, và nhóm hợp tác dự kiến báo cáo một con số chắc chắn hơn trong vài năm tới.