В 1994–1995 годах на ускорителе LEP (Large Electron-Positron collider) сталкивали электроны и позитроны, рождая Z-бозоны — переносчики слабого взаимодействия, которые почти мгновенно распадались на ливни частиц. Детектор DELPHI записывал эти события, и теперь, спустя десятилетия, в этих данных нашли новый узор: электрический заряд в струях частиц (коллимированных потоках адронов) распределён не хаотично, а подчиняется простой синусоиде.
Если смотреть на угол вылета частиц относительно оси столкновения, поток заряда меняется как sin(2θ). Такой рисунок возникает из-за того, что Z-бозон по-разному взаимодействует с левыми и правыми частицами — это свойство слабого взаимодействия, нарушающее зеркальную симметрию (P-чётность). Раньше этот эффект в зарядовом потоке не выделяли, а теперь он виден прямо в данных.
Измерение показывает, что такой поток заряда можно надёжно извлекать из эксперимента, аккуратно учитывая искажения детектора. Это открывает дорогу новым проверкам Стандартной модели — теории, описывающей элементарные частицы и их взаимодействия: если в распадах Z-бозона есть следы неизвестных частиц, они могут проявиться именно в таких тонких корреляциях.
Данные, которые анализировали авторы, были записаны ещё в прошлом веке, но остаются полезными: ускоритель LEP давно разобрали, а его архив продолжает давать новые результаты.