Поиск лептокварков дал отрицательный результат

Несмотря на то что Большой адронный коллайдер остановлен на рождественские каникулы, участники коллабораций по-прежнему активно обрабатывают набранную статистику и регулярно публикуют статьи с новыми научными результатами по итогам 2010 года. На днях в архиве электронных препринтов появились две статьи коллаборации CMS (arXiv:1012.4031 и arXiv:1012.4033), посвященные поиску гипотетических частиц — лептокварков. Такие частицы возникают во многих теориях вне Стандартной модели, в которых делается попытка объяснить поразительную симметрию между количеством и свойствами кварков (которых известно шесть сортов) и лептонов (электрон, мюон, тау-лептон, а также три сорта нейтрино).

Если лептокварки рождаются на коллайдере, их можно легко заметить по характерному распаду на лептон и кварк одного поколения. Поскольку на адронных коллайдерах изначально нет лептонов, лептокварки рождаются только парами. Поиск таких пар заключается в выделении событий с двумя лептонами и двумя адронными струям и проверке того, нет ли превышения реальных данных над фоном, который идет от обычных процессов с известными частицами. Проанализировав почти всю набранную за 2010 год статистику, коллаборация такого превышения не обнаружила. Получены новые нижние ограничения на массу лептокварков — примерно 390 ГэВ (ограничение получено в предположении, что частица распадается только по основному каналу распада). Это значение слегка улучшает результат коллаборации DZero на американском коллайдере Тэватрон, полученный двумя годами ранее.