ATLAS v CERNu detekoval důkazy o rozpadu Higgsova bosonu na pár mion–antimion

5. 12. 2025

Nyní nová studie výzkumníků z CERNu kombinuje poslední dva běhy ATLASu – jednoho ze dvou univerzálních detektorů na LHC – aby předložila důkazy, že Higgsův boson se může rozpadnout na pár mion–antimion.

Studie uvádí významnost 3,4 směrodatné odchylky přebytku signálu nad pozadím, pokud se oba běhy spojí – což je více než předchozí důkazy z kompaktního mionového solenoidu (CMS) o směrodatných odchylkách 3,0.

Existuje dobrý důvod, proč fyzici chtějí hledat právě tento rozpad Higgsova bosonu. Ve zvláštním světě částicové fyziky, kde jsou subatomární částice popsány svými "příchutěmi" a částice, které přicházejí do kontaktu se svými odpovídajícími antičásticemi, se navzájem anihilují, vzniká hmotnost částice prostřednictvím interakcí s Higgsovým polem.

Podle standardního modelu je Higgsův boson projevem Higgsova pole a když interaguje s částicí, "dává" hmotu částice. Samozřejmě je realita složitější, ale stačí říci, že když fyzici pozorují tyto interakce, podporuje to teorii, že tento Higgsův mechanismus je zodpovědný za hmotnost částice, a že standardní model platí.

Síla těchto interakcí je úměrná hmotnosti interagující částice, takže částice se silnými interakcemi mají vyšší hmotnosti. Nehmotné částice naopak s Higgsovým polem vůbec neinteragují.

V předchozích experimentech fyzici pozorovali interakce mezi těžšími subatomárními částicemi, označovanými jako "fermiony třetí generace", jako jsou top kvarky, low kvarky a tau leptony, prostřednictvím interakcí nazývaných "Yukawovy vazby".

Miony jsou typ fermionů druhé generace – lehčí než fermiony třetí generace, ale stále těžší než fermiony první generace, například elektrony. Rozpad Higgsova bosonu na pár mion-antimion je klíčovým testem Higgsova mechanismu pro fermiony druhé generace. Kolize protonů v ATLASu poskytují ideální příležitost k detekci tohoto jevu.

Ačkoliv je tento rozpad u Higgsova boson extrémně vzácný, nedávná data z ATLASu poskytují ještě více důkazů o jeho existenci a tým uvádí, že jejich výsledky jsou v souladu s očekáváními standardního modelu. Další pokusy v ATLASu, stejně jako v CMS, mohou dále zvýšit důvěru v tyto výsledky a dokonce otevřít dveře k průzkumu Higgsových vazeb pro ještě lehčí částice.

Zdroj v angličtině: ZDE