Aktualności

Eksperymenty ATLAS i CMS odkrywają właściwości cząstki Higgsa

Genewa/Saint Petersburg, 1 września 2015. Trzy lata po ogłoszeniu odkrycia nowej cząstki, współprace ATLAS i CMS po raz pierwszy prezentują wspólne rezultaty pomiarów kluczowych własności tzw. bozonu Higgsa, podczas trzeciej dorocznej konferencji Large Hadron Collider Physics Conference (LHCP 2015). Dzięki połączeniu analiz opartych na danych z lat 2011 i 2012, ATLAS i CMS ukazują jak dotąd najdokładniejszy obraz odkrytej niedawno cząstki. Nowe wyniki przynoszą, między innymi, najdokładniejsze informacje na temat mechanizmów produkcji i rozpadu, oraz na temat oddziaływania bozonu Higgsa z innymi cząstkami.  Wszystkie zmierzone właściwości są zgodne z przewidywaniami Modelu Standardowego cząstek elementarnych i stanowią referencję dla przyszłych poszukiwań nowych zjawisk wykraczających poza przewidywania Modelu Standardowego. Ogłoszone dzisiaj wyniki są kolejnym krokiem po opublikowanym przez oba eksperymenty w maju 2015 wspólnym pomiarze masy bozonu Higgsa.

Bozon Higgsa jest wspaniałym narzędziem do badania Modelu Standardowego cząstek elementarnych i mechanizmu Brout-Englert-Higgs, który odpowiada za nadawanie masy cząstkom elementarnym,” powiedział Dyrektor Generalny CERN Rolf Heuer. „Połączenie wyników dwóch eksperymentów przynosi nową jakość potrzebną do kolejnego przełomu w naszym poznaniu. Jeden eksperyment musiałby na to czekać kolejne dwa lata.”

Istnieją różne sposoby w jakie powstaje cząstka Higgsa i różne w jaki rozpada się na inne znane cząstki. Na przykład, zgodnie z Modelem Standardowym, teorią najlepiej opisującą cząstki i ich oddziaływania, cząstka Higgsa powinna bardzo szybko rozpaść się i to w 58% przypadków na parę tzw. kwarków pięknych. Dzięki połączeniu rezultatów, eksperymenty ATLAS i CMS wyznaczyły z najwyższa dotychczas precyzją częstość występowania typowych rozpadów.

Pomiary częstości występowania rozpadów są niezmiernie ważne jako że wiążą się bezpośrednio z silą oddziaływania cząstki Higgsa z innymi cząstkami elementarnymi, a tym samym z ich masą. To pozwala na jednoznaczne utożsamienie odkrytej cząstki z bozonem Higssa z Modelu Standardowego. Każde odstępstwo od przewidywań stawiało by pod znakiem zapytania mechanizm Brout-Englert-Higgs i otwierało drzwi do nowej fizyki.

To duży krok naprzód, zarówno w technice łączenia wyników z różnych eksperymentów, jak i w dokładności naszych pomiarów”, powiedział szef zespołu ATLAS Dave Charlton. „Dla przykładu, połączenie pomiarów rozpadu Higgsa na leptony tau pozwoliło na ugruntowanie obserwacji na poziomie powyżej 5 sigma, co nie było osiągalne dla żadnego z eksperymentów oddzielnie.”

Połączenie wyników dwóch wielkich eksperymentów było dużym wyzwaniem, jako że musiało wziąć pod uwagę ponad 4200 różnych niepewności eksperymentalnych”, powiedział szef zespołu CMS Tiziano Camporesi. „Uzbrojeni w te najnowsze wyniki, oraz dzięki stale napływającym nowym danym z LHC przy nowej energii, możemy przyglądać się bozonowi Higgsa na wszelkie możliwe sposoby”.

Results of the analyses by individual experiments (coloured) and both experiments together (black), showing the improvement in precision resulting from the combination of results.

Więcej na stronach eksperymentów:

http://atlas.ch/

http://cms.web.cern.ch/

Ułatwienia dostępu