Bevis for Higgs -partiklerne henfalder i kvarker

Som en del af ATLAS -samarbejdet Freiburg -forskningsgruppen ledet af professor Dr. Karl Jakobs og Dr. Christian Weiser har bidraget til at finde stærke beviser for, at, blandt andet, Higgs -partiklen henfalder til kvarker. Forskerne analyserede datasæt, der blev registreret i 2015 og 2016 med ATLAS -detektoren ved verdens største partikelaccelerator, Large Hadron Collider (LHC) ved European Organization for Nuclear Research (CERN) i Genève, Schweiz.

"Det stærke bevis på, at Higgs -partiklen, som forudsagt af teori, henfalder til kvarker giver endnu et vigtigt stykke til puslespillet om denne partikel, "siger Weiser, der leder forskningsaktiviteten i Freiburg. "Målet nu er at bevise, at forfaldet eksisterer uden tvivl og, baseret på denne viden, at måle Higgs -partikelens egenskaber mere præcist. "

Som resultat, måling af forfaldet er ekstremt vigtigt for forskerne for at forklare den korte levetid for Higgs -partiklen. Målbare afvigelser fra standardteoriens forudsigelser kan pege på såkaldt ny fysik, som rækker ud over standardmodellen.

Opdagelsen af ​​Higgs -partiklen gennem ATLAS- og CMS -eksperimenterne ved LHC -acceleratoren i CERN i 2012 præsenterede en milepæl i fysik, selvom partikelens eksistens var blevet forudsagt næsten 50 år før det. Det er en meget kortvarig partikel, der henfalder til andre partikler næsten i det øjeblik, den produceres.

Den hastighed, hvormed henfald i forskellige partikler forekommer, kan beregnes inden for rammerne af den underliggende teori. Indtil nu, forskere har fuldt ud kunnet bevise forfaldet til andre partikler - såkaldte W- og Z -bosoner, fotoner og tau leptoner. Men de havde ikke været i stand til at observere Higgs-partikelens forfald til et par b-kvarker, der forventes at forekomme med den største hastighed på omkring 60 procent sandsynlighed. Årsagen er, at der findes en række andre processer, der er svære at skelne fra Higgs-partikelens forfald i b-kvarker, og som forekommer i en meget højere hastighed.

Men nu har de opdaget nyt bevis:Sandsynligheden for, at det observerede signal udelukkende fejkes af andre processer, er kun 0,018 procent. Præsentationen af ​​disse resultater var et af højdepunkterne på konferencen, der blev afholdt af European Physical Society (EPS), der blev afholdt 5.-12. juli, 2017 i Venedig, Italien.