Wjj-аномалия, обнаруженная на Тэватроне, усилилась

Распределение событий по инвариантной массе двух струй в полной статистике событий-кандидатов (слева) и после отсеивания фоновых процессов (справа). Красной гистограммой показан ожидаемый вклад от двух W-бозонов, синяя гистограмма — дополнительный пик, отсутствующий в Стандартной модели, но необходимый для объяснения данных. Подробное описание разных вкладов см. в нашей новости

Два месяца назад коллаборация CDF, работающая на американском коллайдере Тэватрон, сообщила о том, что при рождении W-бозона и двух адронных струй (они сокращенно обозначаются «jj») проступает небольшое отклонение от предсказаний Стандартной модели («Wjj-аномалия»). Статистическая значимость эффекта была невелика, и вдобавок высказывались сомнения в аккуратности обработки данных (в частности, в надежности измерения энергий струй — ключевой величины для этого анализа).

Подробное описание ситуации см. в нашей новости Недавний результат Тэватрона не вызвал у физиков особого энтузиазма. Несмотря на общее довольно настороженное отношение физиков к настоящему времени появилось уже несколько десятков теоретических работ, объясняющих этот эффект с самых разных точек зрения. Очевидно, следующим шагом должны были стать новые данные, которые либо подтвердят эффект, либо покажут, что это была лишь статистическая флуктуация.

На проходящей сейчас конференции Rencontres de Blois в докладе Giovanni Punzi (PDF, 12,7 Мб) был среди прочего представлен и новый анализ Wjj-аномалии, проведенный на существенно большей статистике. Обновленные графики, которые подробно обсуждались в нашей новости, приведены выше. На левом графике видно, что в области инвариантных масс больше 100 ГэВ, и в особенности в районе 150 ГэВ, экспериментальные данные идут существенно выше теоретических предсказаний (цветная гистограмма). Согласие удается восстановить, если предположить существование какого-то нового пика с массой около 150 ГэВ, который показан синей гистограммой на рисунке справа.

Сравнивая этот пик с анализом двухмесячной давности, можно заметить, что погрешности экспериментальных точек стали меньше. Как следствие, статистическая значимость пика уже близка к пяти стандартным отклонениям — это та граница, за которой физики-экспериментаторы уже официально объявляют об открытии нового эффекта. В докладе также отмечается, что экспериментаторы проанализировали два наиболее часто упоминаемых повода для сомнений (энергия струй и дополнительный фон от топ-кварка) и выяснили, что списать эффект на них не удается. Впрочем, маловероятно, что аргументы скептиков будут на этом исчерпаны.

Так или иначе, Wjj-аномалия, похоже, становится новой горячей темой в физике элементарных частиц — по крайней мере, на ближайшие месяцы.