Ученые: Бозон Хиггса можно обнаружить без коллайдера
Постройка Большого адронного коллайдера, которая обошлась примерно в четыре миллиарда евро, возможно, не была необходима - бозон Хиггса можно обнаружить, исследуя космическое гамма-излучение, утверждает группа ученых.
"Бозон Хиггса может рождаться при аннигиляции частиц темной материи и проявлять себя в виде спектральных линий в спектре гамма-излучения на энергиях, которые зависят от массы частиц темной материи (WIMP - weakly interacting massive particle) и самого бозона Хиггса", - пишет сотрудник CERN Марко Таосо и его коллеги из Аргоннской национальной лаборатории и Северо-западного университета Иллинойса (США).
Проблема происхождения массы не решена в рамках нынешней основополагающей физической теории - так называемой "стандартной модели". Ответом на вопрос, почему некоторые частицы очень тяжелы, а другие не имеют массы совсем, может стать так называемый механизм Хиггса, названный по имени британского физика Питера Хиггса.
Согласно этой теории, пространство заполнено полем Хиггса, и взаимодействуя с ним, частицы приобретают массу. Частицы, которые сильно взаимодействуют с ним - тяжелые, те, которые слабо взаимодействуют - легкими. Поле Хиггса имеет как минимум одну частицу, связанную с ним - бозон Хиггса. Поиск этой частицы является одной из главных задач Большого адронного коллайдера.
Однако группа Таосо полагает, что в поисках бозона Хиггса могут помочь исследования в области темной материи.
Темная материя, которая, по мнению астрофизиков, может составлять более 80% массы Вселенной, остается одной из самых больших загадок: обнаружить ее с помощью непосредственных наблюдений невозможно, поскольку она не взаимодействует с электромагнитным излучением и обнаруживает себя только по гравитационному воздействию.
В последнее время ученые говорят, что обнаружить темную материю можно благодаря ее аннигиляции - процесса, в котором две частицы темной материи взаимоуничтожаются и рождают элементарные частицы обычной материи и излучение, которые могут быть зафиксированы астрономическими приборами.
По мнению авторов работы, в результате такой аннигиляции могут рождаться пары - фотон и бозон Хиггса. Если их расчеты верны, это событие может быть зафиксировано наблюдениями с помощью орбитальной гамма-обсерватории "Ферми", запущенной на орбиту в июле 2008 года.
Впрочем, даже если "Ферми" сможет обнаружить бозон Хиггса, Большой адронный коллайдер все равно может понадобиться для подтверждения этого результата.
Отметим, за минувшие выходные на БАК прошло более миллиона столкновений с энергией 900 гигаэлектронвольт и около 50 тысяч столкновений с энергией 2,36 тераэлектронвольт.
|
