"Теватрон" поймал "нестандартную" частицу?

На "Теватроне", мощном коллайдере Лаборатории ускорителей им. Ферми, зафиксирована частица, которой, согласно Стандартной модели, не может быть.

Физики, работающие на детекторе CDF "Теватрона", все 507 человек, подписались под статьей, вывешенной сейчас на научном портале ArXiv.org и объявленной для публикации в авторитетном рецензируемом журнале Physical Review Letters, где они сообщают об открытии то ли элементарной частицы, невозможной с точки зрения современной теории, то ли нового вида взаимодействия, дополнительного к уже известным пяти – гравитации, электричеству, магнетизму, сильному и слабому взаимодействиям. Есть еще одно "то ли", дамокловым мечом висящее над физиками Теватрона и вообще Фермилаба, – ошибка, аппаратная или вычислительная. Так или иначе, "Теватрон", который доживает свои последние месяцы после того, как правительство США прекратило его финансировать, издал такой громкий предсмертный вскрик, что наверняка запомнится им в истории физики.

На "Теватроне" сталкивают пучки протонов и антипротонов с энергией один триллион электронвольт. В последней серии экспериментов режим работы коллайдера был настроен так, чтобы ловить W-бозоны, частицы в 87 раз более массивные чем протон. Они могут рождаться в протон-антипротонных столкновениях, но тут же распадаются, выдавая себя двумя противоположно направленными струями обычных частиц. Проанализировав 10 тыс. столкновений, физики детектора CDF обнаружили 250 событий, которые можно трактовать только как распад частицы с массой в 160 протонов.

Такой частицы просто не может быть. То есть в принципе она может оказаться давно искомым бозоном Хиггса, но тогда свойства этого бозона совершенно непохожи на свойства, предписываемые ему теорией, – частица распадается в 300 раз быстрее, "чем надо", и совсем не на то, на что должен распадаться хиггсов бозон.

Пытаясь хоть как-то объяснить открытие и совместить его с царствующей сейчас Стандартной моделью, физики Фермилаба предположили даже, что в рождении загадочной частицы участвует шестое, ранее неизвестное фундаментальное взаимодействие, на что можно пойти только от полного отчаяния. Это взаимодействие, если оно и впрямь существует, должно работать на очень коротких, внутриядерных, расстояниях, поэтому его было трудно заметить и выделить.

По расчетам, вероятность того, что это не новая частица, а случайная флуктуация, равна четверти процента, то есть случайность здесь почти полностью исключается. Но сам процесс извлечения информации из трековых снимков довольно сложен, и систематическая ошибка может крыться именно в нем. Ученые предполагают, что если новая частица существует, ее очень скоро обнаружат на ЦЕРНовском Большом адронном коллайдере. Больше того, существование или несуществование частицы можно подтвердить и на самом "Теватроне". Там, помимо CDF, есть еще один детектор - D0. Данные, полученные с его помощью, еще не обработаны, и после их обработки через несколько месяцев станет ясно, ловил "Теватрон" загадочные частицы или только притворялся, что ловит.