Een zeldzaam pad dat makkelijk te missen is
Fysici die aan het ATLAS-experiment bij CERN's Large Hadron Collider werken, rapporteren bewijs dat het Higgs-boson vervalt in een virtueel foton en een reëel foton. Het proces wordt verwacht in slechts ongeveer één op de 10.000 Higgs-vervallen, wat het een van de moeilijkst waar te nemen gedragingen maakt.
Omdat het Higgs-deeltje kortlevend is, kunnen onderzoekers het niet direct zien. Ze bestuderen de deeltjes die het achterlaat en zoeken naar patronen die overeenkomen met een voorspeld pad.
Waarom het resultaat belangrijk is
Het Higgs-boson is verbonden met hoe fundamentele deeltjes massa krijgen. Het meten van zeldzame vervallen test of zijn interacties overeenkomen met het standaardmodel van de deeltjesfysica, het kader dat bekende deeltjes en krachten beschrijft.
Als metingen afwijken van voorspellingen, kan dat wijzen op nieuwe deeltjes of krachten die nog niet zijn waargenomen. Tot nu toe past het nieuwe resultaat in het verwachte beeld, maar het team zegt dat de dataset nog klein is.
De analyse put uit botsingen die over meerdere jaren zijn geregistreerd, en het signaal verschijnt in slechts een klein aantal gebeurtenissen. Rivaliserende teams zullen proberen de meting met onafhankelijke methoden te reproduceren. Fysici zeggen dat dat soort kruiscontrole een hint omzet in een bevestigde waarneming.
Meer data onderweg
Het bevestigen van een zeldzaam proces kost tijd. De collider produceert Higgs-bosonen in een beperkt tempo, en slechts een klein deel volgt dit pad. Onderzoekers moeten zwakke signalen scheiden van veel grotere achtergronden van gewone gebeurtenissen.
Het team zegt dat komende runs meer botsingen zullen toevoegen en de precisie van de meting zullen verbeteren. Voorlopig voegt de bevinding een stuk toe aan een beeld dat in meer dan een decennium van werk aan de machine is opgebouwd.
Onderzoekers zeggen dat de meting ook test hoe het Higgs koppelt aan lichtere deeltjes, een sector die moeilijker te onderzoeken is dan zijn banden met zware deeltjes. Toekomstige runs met hogere intensiteit moeten een veel scherpere test mogelijk maken, en de samenwerking verwacht binnen enkele jaren een steviger getal te rapporteren.