Higgsův boson se může rozpadat na dva fermiony

28. listopad 2013
03014730.jpeg

Nedávno objevený Higgsův boson se podle nejnovějších výsledků z urychlovače v CERNu rozpadá nejen na dva jiné bosony, tedy na ”částice polí” s celočíselným spinem, jaký má i on sám, ale někdy i na dva fermiony - tedy na částice s poločíselným spinem. Fermiony tvoří na rozdíl od bosonů základy strukturované látky.

Higgsův boson byl již dávno teoreticky předpovězenou základní stavební částicí vesmíru, avšak teprve díky potenciálu velkého hadronového urychlovače (Large Hadron Collider - LHC) se jej podařilo v polovině loňského roku detekovat. Jeho role v rámci takzvaného Standardního modelu elementárních částic tkví zejména v tom, že “přiřazuje” všem ostatním částicím jejich konkrétní hmotnost.

Tým, pracující při detektoru ATLAS na velkém hadronovém urychlovači v CERNu, nyní vydal zprávu, že podle jejich experimentálních dat se krátce žijící Higgsův boson s nejvyšší pravděpodobností může rozpadat na dva tauony, poměrně lehké částice patřící do třídy fermionů a zároveň do skupiny leptonů. Sem patří například elektron, mion a jim odpovídající neutrina. Dotyčné dva tauony se nakonec samy rozpadají a vytvoří pár elektron-mion.

Higgsův boson se podle dosavadních pozorování rozpadá prostřednictvím čtyř rozpadových cest - módů. Tři z nich znamenají, že částice Higgsova pole se rozpadá na částice jiného pole čili nositele jiné fundamentální síly (buď na dva fotony nebo na dva bosony W či dva bosony Z). Čtvrtý, nově objevený mód, však ukazuje možnost transformace nositelů Higgsova pole i na základní částice látky.

Simulace zobrazující objevení Higgsova bosonu v detektoru CMS (v LHC)

Pozorovaný rozpad v principu i kvantitativním způsobem potvrzuje předpovědi Standardního modelu elementárních částic, včetně faktu, že Higgsův boson dodává hmotnost nejen bosonům, ale i fermionům. Některé alternativní modely elementárních částic rozpad Higgsova bosonu na fermiony naopak zakazují. Standardní model ještě předpovídá rozpad Higgsova bosonu na dva tzv. kvarky bottom, tato varianta však zatím přímo pozorována nebyla.

Zdroje: ATLAS (LHC, CERN), ArsTechnica, Guardian, Higgsův boson (Wikipedia), Spin (Wikipedie)

Spustit audio
autor: Pavel Vachtl