Масивні калібрувальні бозони можуть мати поздовжню поляризацію — стан, пов’язаний із механізмом Гіггса та порушенням електрослабкої симетрії, завдяки якому елементарні частинки набувають маси. Тому вимірювання цієї рідкісної конфігурації є перевіркою одного з центральних передбачень Стандартної моделі на новому рівні чутливості.

Інакше кажучи, ATLAS не просто зафіксував ще один рідкісний тип зіткнення: детектор отримав доступ до особливостей взаємодії, які безпосередньо пов’язані з походженням маси частинок.

Електрослабке утворення двох фотонів і двох струменів

ATLAS також повідомив про перше спостереження електрослабкого процесу, у якому утворюються два фотони та два струмені частинок — γγjj .

Це суто електрослабкий процес, що дає змогу досліджувати аномальні квартичні калібрувальні зв’язки — взаємодії між чотирма електрослабкими бозонами. Відхилення від передбачень Стандартної моделі в цьому каналі могло б указувати на нову фізику, яка змінює правила взаємодії калібрувальних бозонів .

Точніші вимірювання пар бозонів Гіггса

Колаборація представила вдосконалені вимірювання нерезонансного народження пар бозонів Гіггса в каналі $b\bar{b}\tau^+\tau^-$ .

Подвійне народження Гіггса — єдиний безпосередній спосіб виміряти самовзаємодію бозона Гіггса. Вона визначає форму потенціалу Гіггса і, відповідно, допомагає зрозуміти природу електрослабкого фазового переходу в ранньому Всесвіті.

Додаткова статистика Run 3 зробила ці результати найчутливішими вимірюваннями процесів HH, які ATLAS отримував до цього часу. Проте йдеться саме про підвищення точності, а не про відкриття нової частинки.

Фізика важких іонів: найменші «краплі» кварк-глюонної плазми

Окремий блок результатів стосувався малих систем зіткнень — ядер кисню з киснем (O+O) та неону з неоном (Ne+Ne) за енергії 5,36 ТеВ . ATLAS спостерігав залежний від центральності дисбаланс поперечного імпульсу двох струменів, а також вимірював їхню азимутальну анізотропію .

Ці спостереження розширюють дослідження гасіння струменів — явища, за якого струмені втрачають енергію, проходячи крізь кварк-глюонну плазму (QGP). Це надзвичайно гарячий і щільний стан матерії, який існував у ранньому Всесвіті. Тепер фізики перевіряють, чи може така плазма виникати навіть у найменших системах зіткнень, фактично досліджуючи її «найменші краплі» .

Пошуки фізики за межами Стандартної моделі

ATLAS представив нові пошуки скалярних частинок, зокрема в ланцюжку розпадів $X\rightarrow SH\rightarrow bbbb$, а також оновлені пошуки резонансів двох струменів на електрослабкому масштабі . Аналізи охоплюють стиснені та складні ділянки фазового простору, які раніше залишалися недослідженими на LHC.

Однозначного сигналу нової фізики поки не виявлено. Водночас ці пошуки розширюють обмеження на суперсиметрію, лептокварки, посередники темної матерії та інші сценарії за межами Стандартної моделі .

GN3X: новий інструмент на основі машинного навчання

Колаборація також представила GN3X — вдосконалений тегер на основі трансформерної архітектури для розпізнавання бозонів Гіггса, що рухаються з великим імпульсом .

Такі алгоритми допомагають відрізняти струмені, пов’язані з різними типами кварків і бозонів, від фонових подій. Використання сучасних методів глибинного навчання дає змогу витягувати більше корисної інформації з даних і підвищувати чутливість майбутніх аналізів.

Чому результати ICHEP 2026 важливі саме зараз

ICHEP 2026 стала першою в історії конференцією, проведеною в Південній Америці . Її результати з’явилися в переломний для фізики частинок момент.

• Run 3 завершено. Дані, зібрані у 2022–2026 роках, приблизно вдвічі збільшують обсяг зіткнень, доступний порівняно з одним лише Run 2 . Для багатьох представлених вимірювань це перше використання об’єднаної статистики, яка раніше була недостатньою для впевнених висновків.
• Попереду — HL-LHC. Модернізований Надвисокої світності LHC має розпочати роботу на початку 2030-х років і забезпечити на порядок більший обсяг даних . Нинішні результати допомагають перевірити методи аналізу та уточнити фон Стандартної моделі, з яким працюватимуть у майбутній програмі.
• Нової фізики поки не знайдено. Попри масштабні пошуки, LHC ще не виявив однозначних свідчень існування частинок або сил за межами Стандартної моделі. Тому дедалі більшого значення набувають точні вимірювання самих процесів Стандартної моделі — зокрема поляризації Z-бозонів і подвійного народження Гіггса. Вони дають змогу непрямо обмежувати нову фізику за допомогою ефективної теорії поля (EFT) .

Отже, ATLAS входить у період «точнісної консолідації»: використовуючи повний набір даних Run 3, експеримент проводить найчутливіші вимірювання рідкісних процесів Стандартної моделі та послідовно звужує простір можливостей для фізики за її межами напередодні ери HL-LHC .

Масивні калібрувальні бозони можуть мати поздовжню поляризацію — стан, пов’язаний із механізмом Гіггса та порушенням електрослабкої симетрії, завдяки якому елементарні частинки набувають маси. Тому вимірювання цієї рідкісної конфігурації є перевіркою одного з центральних передбачень Стандартної моделі на новому рівні чутливості.

Інакше кажучи, ATLAS не просто зафіксував ще один рідкісний тип зіткнення: детектор отримав доступ до особливостей взаємодії, які безпосередньо пов’язані з походженням маси частинок.

Електрослабке утворення двох фотонів і двох струменів

ATLAS також повідомив про перше спостереження електрослабкого процесу, у якому утворюються два фотони та два струмені частинок — γγjj .

Це суто електрослабкий процес, що дає змогу досліджувати аномальні квартичні калібрувальні зв’язки — взаємодії між чотирма електрослабкими бозонами. Відхилення від передбачень Стандартної моделі в цьому каналі могло б указувати на нову фізику, яка змінює правила взаємодії калібрувальних бозонів .

Точніші вимірювання пар бозонів Гіггса

Колаборація представила вдосконалені вимірювання нерезонансного народження пар бозонів Гіггса в каналі $b\bar{b}\tau^+\tau^-$ .

Подвійне народження Гіггса — єдиний безпосередній спосіб виміряти самовзаємодію бозона Гіггса. Вона визначає форму потенціалу Гіггса і, відповідно, допомагає зрозуміти природу електрослабкого фазового переходу в ранньому Всесвіті.

Додаткова статистика Run 3 зробила ці результати найчутливішими вимірюваннями процесів HH, які ATLAS отримував до цього часу. Проте йдеться саме про підвищення точності, а не про відкриття нової частинки.

Фізика важких іонів: найменші «краплі» кварк-глюонної плазми

Окремий блок результатів стосувався малих систем зіткнень — ядер кисню з киснем (O+O) та неону з неоном (Ne+Ne) за енергії 5,36 ТеВ . ATLAS спостерігав залежний від центральності дисбаланс поперечного імпульсу двох струменів, а також вимірював їхню азимутальну анізотропію .

Ці спостереження розширюють дослідження гасіння струменів — явища, за якого струмені втрачають енергію, проходячи крізь кварк-глюонну плазму (QGP). Це надзвичайно гарячий і щільний стан матерії, який існував у ранньому Всесвіті. Тепер фізики перевіряють, чи може така плазма виникати навіть у найменших системах зіткнень, фактично досліджуючи її «найменші краплі» .

Пошуки фізики за межами Стандартної моделі

ATLAS представив нові пошуки скалярних частинок, зокрема в ланцюжку розпадів $X\rightarrow SH\rightarrow bbbb$, а також оновлені пошуки резонансів двох струменів на електрослабкому масштабі . Аналізи охоплюють стиснені та складні ділянки фазового простору, які раніше залишалися недослідженими на LHC.

Однозначного сигналу нової фізики поки не виявлено. Водночас ці пошуки розширюють обмеження на суперсиметрію, лептокварки, посередники темної матерії та інші сценарії за межами Стандартної моделі .

GN3X: новий інструмент на основі машинного навчання

Колаборація також представила GN3X — вдосконалений тегер на основі трансформерної архітектури для розпізнавання бозонів Гіггса, що рухаються з великим імпульсом .

Такі алгоритми допомагають відрізняти струмені, пов’язані з різними типами кварків і бозонів, від фонових подій. Використання сучасних методів глибинного навчання дає змогу витягувати більше корисної інформації з даних і підвищувати чутливість майбутніх аналізів.

Чому результати ICHEP 2026 важливі саме зараз

ICHEP 2026 стала першою в історії конференцією, проведеною в Південній Америці . Її результати з’явилися в переломний для фізики частинок момент.

• Run 3 завершено. Дані, зібрані у 2022–2026 роках, приблизно вдвічі збільшують обсяг зіткнень, доступний порівняно з одним лише Run 2 . Для багатьох представлених вимірювань це перше використання об’єднаної статистики, яка раніше була недостатньою для впевнених висновків.
• Попереду — HL-LHC. Модернізований Надвисокої світності LHC має розпочати роботу на початку 2030-х років і забезпечити на порядок більший обсяг даних . Нинішні результати допомагають перевірити методи аналізу та уточнити фон Стандартної моделі, з яким працюватимуть у майбутній програмі.
• Нової фізики поки не знайдено. Попри масштабні пошуки, LHC ще не виявив однозначних свідчень існування частинок або сил за межами Стандартної моделі. Тому дедалі більшого значення набувають точні вимірювання самих процесів Стандартної моделі — зокрема поляризації Z-бозонів і подвійного народження Гіггса. Вони дають змогу непрямо обмежувати нову фізику за допомогою ефективної теорії поля (EFT) .

Отже, ATLAS входить у період «точнісної консолідації»: використовуючи повний набір даних Run 3, експеримент проводить найчутливіші вимірювання рідкісних процесів Стандартної моделі та послідовно звужує простір можливостей для фізики за її межами напередодні ери HL-LHC .