CERN’deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC) deneylerinden elde edilen yeni sonuçlar, Higgs bozonlarının birbirleriyle etkileşime girip girmediği konusunda heyecan verici bir ipucu sunuyor. Bu süreç, Evren‘in temel yasalarının tamamlayıcı bir şekilde tanımlanıp tanımlanmadığını ortaya çıkarabilir.
2012 yılında LHC’de Higgs bozonunun keşfi, parçacık fiziğinde yeni bir dönemin başlangıcını işaret etti.
O zamandan beri, LHC’deki araştırmacılar, diğer parçacıklarla nasıl etkileşime girdiğini araştırarak ve ölçerek Higgs bozonunun kütle kazanma mekanizmalarını incelediler. Ancak, fizikçiler henüz Higgs bozonunun kendisiyle nasıl etkileşime girdiği konusunda bir gözlemde bulunamadılar.
Bu sürecin anlaşılması, sadece parçacık fiziğinin mevcut en iyi teorisi olan Standart Model’in sınırlarını test etmekle kalmayacak, aynı zamanda Evren’in vakumunun kararlılığı hakkında da önemli ipuçları sağlayacaktır.
Çift Higgs üretimi gibi nadir olayların incelenmesi, büyük bir zorluk teşkil etmektedir. Standart Model’in öngörülerine göre, yaklaşık 1500 tek Higgs bozonunun üretildiği her çarpışmada, sadece bir çift Higgs bozonsu üretilmektedir.
Çift Higgs üretimini araştırmak için, ATLAS ve CMS ekipleri, iki Higgs bozonunun diğer parçacıklara dönüşümüne dair belirtileri ararlar. Özellikle, bir Higgs bozonunun alt kuark-antikuark çiftine, diğerinin ise tau parçacığına ve antitaonuna dönüşümü incelenmektedir. Bu, çift Higgs üretimini anlamak için en etkili yöntemlerden biridir.
Daha önceki LHC deneylerinde de çift Higgs üretimi aranmıştır. Şimdi ise, bu verilere en son LHC verilerini ekleyerek ve analizler için gelişmiş makine öğrenimi teknikleri kullanarak, daha hassas bir arama yapılabilmektedir.
Araştırmacılar, daha önce tespit edilmemiş olaylar buldular; bunlar çift Higgs üretiminden kaynaklanıyor olabilir. Ancak, henüz bu süreçten emin olmak için yeterli veri elde edilememiştir. Bununla birlikte, çift Higgs üretim oranı hakkında yeni sınırlar belirlenebilmiştir.
ATLAS ekibi, beklenen orandan 2.6 standart sapma daha fazla bir olay tespit etmiştir. Bu, çift Higgs üretiminin gerçekleştiğine dair bir işaret olabilir, ancak henüz kesin bir kanıt bulunmamaktadır.
CMS ekibi ise, Standart Model’in öngördüğünden dört kat daha yüksek bir oranda çift Higgs üretimi olasılığını dışlamıştır. Her iki ekip de, Higgs bozonlarının birbirleriyle ne kadar güçlü etkileşime girdiğini belirleyen “Higgs kendi kendine eşleşme” parametresi hakkında da sınırlamalar getirmiştir.
“Bu sonuçlar, LHC’nin 2. ve 3. dönemlerinden elde edilecek tüm verilerin ve tüm dönüşüm modlarının birleştirildiği gelecekteki analizler için umut verici bir işaret,” denildi. “Daha ileriye bakıldığında, daha yüksek çarpışma oranlarına sahip olacak olan Yüksek-Luminositeli LHC, deneylerin çok daha fazla veri toplamasına olanak tanıyacak ve çift Higgs üretiminin gözlemlenmesine yaklaştıracaktır.”
Kaynak: Sci
