Спостерігаючи за такими подіями, вчені намагаються знайти частинки за межами Стандартної моделі і вирішити загадки, подібні темній матерії.
Сучасна фізика частинок заснована на так званій Стандартній моделі. Вона описує електромагнітну, слабку і сильну взаємодію всіх відомих елементарних частинок. Довгий час в ній було слабке місце: не вдавалося зареєструвати бозон Хіггса — частку масою в 125 гігаелектронвольт. Передбачив її фізик Пітер Хіггс ще в 1964 році, а пошуки її слідів в експериментах затягнулися більш ніж на півстоліття.
Але навіть коли в 2012 році її вдалося виявити на Великому адронному колайдері, залишалося великим питанням те, наскільки реальні властивості цієї частинки відповідають розрахунковим. Така відповідність виключно важливо, тому що майже вся історія розвитку фізики частинок — це в підсумку історія пошуку невідповідностей розрахункових уявлень про властивості тієї чи іншої частинки і її реальних властивостей. Саме виходячи з відхилень експериментальної поведінки частинок від теоретичних моделей свого часу вчені з’ясували, що з розщеплення ядра атома можна витягувати енергію. Це заклало основи атомної ери.
У травні 2023 року ЦЕРН заявив, що завершив «звірку» особливо рідкісної модельованої поведінки бозона Хіггса з експериментами двох колаборацій, що працюють з даними Великого адронного колайдера, — Atlas і СМЅ. Йдеться про розпад бозона Хіггса не за звичайними сценаріями: на пару B-кварк-B-антикварк, або на пару фотонів, або на дві пари електрон-позитрон (антиелектрон) і/або мюон-антимюон. Цього разу вдалося зафіксувати розпад частинки Хіггса на Z-бозон і фотон.
По цьому каналу відбувається лише 0,15% розпадів бозона Хіггса, тому, незважаючи на десять років спостережень його розпадів, зібрати значущу статистику за цим сценарієм вдалося тільки до 2023 року. Причому навіть зараз у цього результату немає статистичної значущості “в п’ять сигм” (5сигм)- тільки 3,4сигм. Проте з урахуванням рідкості такого розпаду цього достатньо, щоб стверджувати: бозон поводиться так, як йому і належить за стандартною моделлю.
Багато вчених, що займаються фізикою частинок, після 2012 року сподівалися, що конкретна статистика розпадів бозона Хіггса принесе відхилення від розрахунків. З такими відхиленнями пов’язували і надії на пошуки частинок темної матерії. Будь-яка “несподівана” частинка, так чи інакше виявлена при розпаді цього бозона, могла розглядатися як кандидат в частинки темної матерії.
Тепер, коли навіть найрідкісніші типи розпадів бозона Хіггса показали відповідність прогнозам, надії такого роду виглядають вже примарними. Схоже, стандартна модель фізики частинок досить вдала, але подальші великі теоретичні прориви в ній в осяжному майбутньому сумнівні. Отже, шукати розгадки феномена темної матерії, що визначає будову і долю спостережуваного Всесвіту, доведеться в зовсім інших областях.