Поиск суперсимметрии — 2

Что обнаружено

ATLAS выполнил поиск событий с лептонными парами, адронными струями и большим дисбалансом поперечного импульса (> 225 ГэВ). В распределении по инвариантным массам лептонной пары обнаружился всплеск прямо под Z-бозонным пиком: вместо ожидаемых 10,6±3,2 событий зарегистрировано 29. Основное превышение видно в электронном канале; в мюонном оно гораздо слабее. Общая статистическая значимость отклонения — 3σ.

Распределение прошедших отбор событий по инвариантной массе лептонной пары в электронном (слева) и мюонном (справа) канале. Источник

Данные 2015 года на статистике 3,2 fb⁻¹, в принципе, подтверждали это отклонение: в сигнальной области было 21 событие вместо ожидаемых 10,3±2,3. Статистическая значимость этого отклонения слегка просела до 2,2σ. Однако обработка данных 2016 года на статистике 14,7 fb⁻¹ закрыло эту аномалию.

Поиски суперсимметрии на ATLAS: распределение, просуммированное по электронному и мюонному каналам, в данных 2016 года.

Рис. 2. То же самое распределение, просуммированное по электронному и мюонному каналам, в данных 2016 года. Источник.

Существенное отклонение видно в электронном канале и почти не видно в мюонном, что плохо согласуется с гипотезой, что это рождается Z-бозон, поскольку он должен распадаться одинаково по обоим каналам.

В той же работе ATLAS проверил, нет ли превышения в случае нерезонансного рождения лептонной пары, т. е. в области инвариантных масс выше или ниже Z-пика. Никакого отклонения там обнаружено не было, и это вступает в противоречие с аналогичным результатом CMS.

Декабрь 2015. Отклонение в данных Run 2 в целом согласуется с данными Run 1. Статистическая значимость чуть меньше, но профиль распределения схож. Сейчас отклонение распределено примерно поровну между ee- и μμ-каналами.

Очень любопытным представляется, каким станет отклонение при совместном анализе данных обоих сеансов. Такая оценка пока не приводится.

Ноябрь 2016. Обработав статистику объемом 14,7 fb⁻¹, набранную в 2016 году, коллаборация ATLAS сообщила, что отклонение на Z-пике исчезло (рис. 2). В электронном канале распада зарегистрировано 35 событий против ожидаемых 27±5 (отличие всего на 1,6σ), в мюонном канале — 25 событий при ожиданиях 27±4. Никаких других отклонений в этом поиске не обнаружилось: всё находится в рамках Стандартной модели.