Niecały rok temu, 4 lipca, Europejska Organizacja Badań Jądrowych CERN ogłosiła, że eksperyment na Wielkim Zderzaczu Hadronów doprowadził do odkrycia nowej cząstki. Chociaż w świat natychmiast poszła informacja, że to od dawna poszukiwany bozon Higgsa, to rzetelność badacza kazała naukowcom ostudzić te zapały. Ogłoszono jedynie, że to rzeczywiście nowa cząstka oraz, że jest bozonem, a na więcej szczegółów kazali jeszcze poczekać.

Tekst przygotował Marcin Patecki.

Dzisiaj, 14 marca, podczas konferencji Moriond zajmującej się m.in. fizyką Modelu Standardowego i oddziaływaniami przy wysokich energiach, grupy ATLAS i CMS, zaangażowane w poszukiwanie Higgsa zaprezentowały swoje najnowsze wyniki. Po przeanalizowaniu ponad dwukrotnie większej ilości danych niż w lipcu, wszystko wskazuje na to, że odkryty bozon jest właśnie cząstką Higgsa, czyli cząstką odpowiedzialną za nadawanie masy pozostałym cząstkom elementarnym. Niestety wciąż nie wiadomo, czy jest to dokładnie cząstka przewidziana w 1968 roku m.in. przez Petera Higgsa jako dopełnienie Modelu Standardowego, czy też jedna z lżejszych cząstek należących do rodziny cząstek Higgsa, które przewidywane są przez teorie wykraczające poza Model Standardowy.

Przez ostatnie miesiące naukowcy porównywali sposób oddziaływania nowej cząstki z innymi cząstkami oraz jej własności kwantowe płynące z Modelu Standardowego. Teoria przewiduje między innymi, że bozon Higgsa powinien mieć zerowy spin oraz dodatnią parzystość. Podobne wnioski wynikają z eksperymentu, zgadzają się również kanały rozpadu. Kolejnym krokiem jest określenie parametrów rozpadu, czyli np. średniego czasu do rozpadu w konkretnym kanale i porównanie tych wartości z przewidywaniami Modelu.

Rzecznik prasowy eksperymentu CMS Joe Incandela jest przekonany, że cząstka odkryta przez jego zespół jest poszukiwaną cząstką Higgsa, pozostaje jedynie kwestia określenia jej dokładnych parametrów. Podobnie wypowiada się Dave Charlton rzecznik prasowy eksperymentu ATLAS, który zapowiada, że najbliższe lata poświęcone będą szczegółowemu badaniu własności odkrytej cząstki.

Przypomnijmy: bozony Higgsa produkowane były przy użyciu Wielkiego Zderzacza Hadronów w zderzeniach proton-proton przy energii w środku masy 7 TeV, a od 2012 również 8 TeV. Trudność polega niestety na tym, że do wykrycia tej cząstki dochodzi w jednym na bilion (1012) zaobserwowanych zderzeń. Animacja pokazuje jak zbieranie danych przebiegało w czasie oraz jak żmudnym procesem jest zbieranie danych w celu odkrycia nowej cząstki.

Około miesiąca temu działanie Wielkiego Zderzacza Hadronów zostało wstrzymane na dwa lata. Jest to czas przeznaczony na wytężoną pracę inżynierów i techników akceleratorowych, których celem jest podniesienie wydajności akceleratora poprzez zwiększenie maksymalnej energii zderzeń proton-proton do 14 TeV oraz zwiększenie intensywności zderzeń. Umożliwi to łatwiejsze badanie bozonu Higgsa oraz otworzy drogę dla nowych odkryć.

Autor

Redakcja AstroNETu
Redakcja AstroNETu