Un percorso raro facile da mancare
I fisici che lavorano all'esperimento ATLAS presso il Large Hadron Collider del CERN riferiscono prove del decadimento del bosone di Higgs in un fotone virtuale e un fotone reale. Il processo è previsto solo in circa un decadimento dell'Higgs su 10.000, il che lo rende uno dei comportamenti più difficili da catturare.
Poiché la particella di Higgs è di breve durata, i ricercatori non possono vederla direttamente. Studiano le particelle che lascia dietro di sé e cercano schemi che corrispondano a un percorso previsto.
Perché il risultato è importante
Il bosone di Higgs è legato a come le particelle fondamentali acquisiscono massa. Misurare i decadimenti rari verifica se le sue interazioni corrispondono al modello standard della fisica delle particelle, il quadro che descrive le particelle e le forze note.
Se le misurazioni si discostano dalle previsioni, ciò può indicare nuove particelle o forze non ancora osservate. Finora, il nuovo risultato corrisponde al quadro atteso, ma il team afferma che il campione di dati è ancora piccolo.
L'analisi si basa su collisioni registrate nell'arco di diversi anni, e il segnale emerge solo in un piccolo numero di eventi. Le squadre rivali cercheranno di riprodurre la misurazione con metodi indipendenti. I fisici affermano che questo tipo di verifica incrociata è ciò che trasforma un indizio in un'osservazione confermata.
Altri dati in arrivo
Confermare un processo raro richiede tempo. Il collider produce bosoni di Higgs a un ritmo limitato, e solo una piccola parte segue questo percorso. I ricercatori devono separare segnali deboli da sfondi molto più grandi di eventi ordinari.
Il team afferma che le prossime sessioni aggiungeranno più collisioni e miglioreranno la precisione della misurazione. Per ora, la scoperta aggiunge un tassello a un quadro costruito in oltre un decennio di lavoro alla macchina.
I ricercatori affermano che la misurazione verifica anche come l'Higgs si accoppia alle particelle più leggere, un settore più difficile da sondare rispetto ai suoi legami con le particelle pesanti. Le future sessioni a intensità più elevata dovrebbero consentire un test molto più preciso, e la collaborazione prevede di riportare un numero più solido entro pochi anni.