En sjælden vej, der er let at overse
Fysikere, der arbejder på ATLAS-eksperimentet ved CERNs Large Hadron Collider, rapporterer bevis for Higgs-bosonen, der henfalder til et virtuelt foton og et reelt foton. Processen forventes kun i omkring ét ud af 10.000 Higgs-henfald, hvilket gør det til en af de sværeste adfærdsmønstre at fange.
Fordi Higgs-partiklen er kortlivet, kan forskerne ikke se den direkte. De studerer de partikler, den efterlader sig, og leder efter mønstre, der matcher en forudsagt vej.
Hvorfor resultatet er vigtigt
Higgs-bosonen er knyttet til, hvordan fundamentale partikler får masse. Måling af sjældne henfald tester, om dens interaktioner matcher standardmodellen for partikelfysik, det rammeværk, der beskriver kendte partikler og kræfter.
Hvis målinger afviger fra forudsigelser, kan det pege på nye partikler eller kræfter, der endnu ikke er set. Indtil videre passer det nye resultat til det forventede billede, men teamet siger, at datamængden stadig er lille.
Analysen trækker på kollisioner registreret gennem flere år, og signalet viser sig kun i et lille antal hændelser. Konkurrerende teams vil forsøge at reproducere målingen med uafhængige metoder. Fysikere siger, at den slags krydstjek er det, der gør et hint til en bekræftet observation.
Mere data på vej
Bekræftelse af en sjælden proces tager tid. Kollideren producerer Higgs-bosoner i et begrænset tempo, og kun en lille andel følger denne vej. Forskerne skal skelne svage signaler fra meget større baggrunde af almindelige hændelser.
Teamet siger, at kommende kørsler vil tilføje flere kollisioner og forbedre målingens præcision. Foreløbig tilføjer fundet et stykke til et billede bygget op gennem mere end et årtis arbejde ved maskinen.
Forskerne siger, at målingen også tester, hvordan Higgs kobler til lettere partikler, en sektor, der er sværere at undersøge end dens forbindelser til tunge partikler. Fremtidige kørsler ved højere intensitet bør muliggøre en meget skarpere test, og samarbejdet forventer at rapportere et fastere tal inden for få år.