Как физики ищут трещины в симметрии Вселенной экспресс
В детекторе ATLAS на Большом адронном коллайдере протоны сталкиваются с огромной энергией, и среди обломков иногда рождается бозон Хиггса — частица, которая даёт массу другим частицам. Физики собрали данные о том, как этот бозон появляется и на что распадается: через слияние векторных бозонов, через пары тау-лептонов, W-бозонов, фотонов, Z-бозонов и b-кварков. Объединив все эти каналы, они проверили, сохраняется ли CP-симметрия — то есть ведёт ли себя бозон Хиггса одинаково при замене частиц на античастицы и зеркальном отражении.
Нарушение CP-симметрии — одна из главных загадок физики: оно могло бы объяснить, почему во Вселенной почти нет антиматерии, хотя после Большого взрыва частиц и античастиц должно было быть поровну. Но в данных ATLAS никаких следов такого нарушения не нашлось. Зато удалось поставить самые строгие на сегодня ограничения на три параметра, которые описывают возможное нарушение в теории, выходящей за рамки Стандартной модели. Эти параметры — как ручки настройки: если они не равны нулю, симметрия ломается.
Теперь физики знают, что эти "ручки" можно повернуть лишь на крошечный угол, если вообще можно. Это сужает поле для новых теорий и приближает нас к пониманию, почему мир состоит из материи, а не из антиматерии. Следующий шаг — накопить ещё больше данных и проверить другие процессы с участием бозона Хиггса.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском arXiv:2603.20117
A combination of measurements of the CP properties of Higgs boson interactions with electroweak gauge bosons is presented, using 140 fb$$^{-1}$$ of proton-proton collisions at $$\sqrt{s} = 13$$ TeV recorded by the ATLAS detector. Results from VBF $$H\to\tau\tau/WW^{*}/\gamma\gamma$$, inclusive $$H\to ZZ^{*}$$, and $$WH,H\to b\bar{b}$$ channels are combined. No evidence of CP violation is observed, and constrains on the CP-violating operators in the Standard Model Effective Field Theory framework are set in the Warsaw basis. The results from the combination improve by over 40$$\% $$ on previous individual limits on $$c_{H\tilde{W}}$$ and, for the first time, simultaneous constraints on three coefficients $$c_{H\tilde{W}}$$, $$c_{H\tilde{B}}$$, and $$c_{H\tilde{W}B}$$ are set. These limits are the most stringent constraints to date on the relevant Wilson coefficients in the SMEFT framework with minimum model dependence.
Если бы CP-симметрия нарушалась чуть сильнее, во Вселенной могло бы не остаться вещества для звёзд и планет — всё аннигилировало бы в первые мгновения после Большого взрыва.