ATLAS和CMS合作對希格斯玻色子衰變設定上限

但是在衰變過程中，希格斯玻色子也有可能衰變為大型強子對撞機探測器所看不到的意外的、新的粒子。例如可能構成滲透在宇宙中的暗物質的粒子，那會怎樣呢？因此大型強子對撞機的 ATLAS 和 CMS 合作機構在最近的兩項研究中探討了這種可能性，對希格斯玻色子衰變為不可見粒子的比例設定了嚴格的新上限。

根據粒子物理學的標準模型，希格斯玻色子間接衰變為已知的不可見粒子（被稱為中微子的幾乎無質量的粒子）只有0.1%的時間。然而正如許多物理學家所懷疑的那樣，暗物質（是由相互作用太弱而無法探測到的粒子組成的）粒子可能與希格斯玻色子相互作用，如果不是質量太大，允許希格斯玻色子衰變為它，增加不可見的希格斯玻色子衰變的比例。

在他們最新的獨立調查中，ATLAS和CMS合作機構在LHC第二次運行期間收集的質子-質子碰撞數據中搜索了不可見的希格斯玻色子衰變。兩個小組都在尋找一種特殊類型的碰撞事件，在這種事件中，希格斯玻色子由一個被稱為矢量玻色子融合的過程產生，然后衰變為不可見粒子。

這些矢量玻色子融合事件包含額外的噴射，或“噴射”（jets），即向粒子探測器兩端發射的粒子，使這種希格斯玻色子的產生模式比其他模式更容易被發現。再加上看不見的粒子會帶走的碰撞產物中的“缺失能量”，這些噴流及其特性為這種看不見的希格斯玻色子事件提供了獨特的標志。

ATLAS 和 CMS 的搜索沒有發現這些不可見的希格斯玻色子事件的實例，這些實例將超過模仿所需事件的背景事件的預期數量。然而，他們表明希格斯玻色子衰變為不可見粒子的頻率不能超過一定的百分比：ATLAS為15%，CMS為18%，而根據標準模型的計算機模擬，ATLAS和CMS的預期百分比都是10%。