L’expérience ATLAS, l’une des quatre grandes expériences du Grand collisionneur de hadrons du CERN en Suisse, a apporté la première preuve de la désintégration du boson de Higgs en une paire de quarks inférieurs.
L’expérience ATLAS a présenté des preuves de la première observation du boson de Higgs se désintégrant en une paire de quarks inférieurs, avec une signification observée de 3,6 sigma. Crédit image : Collaboration ATLAS.
En 2012, les physiciens du CERN ont signalé la découverte d’un nouveau boson avec une masse proche de 125 GeV et des propriétés compatibles avec celles attendues pour le boson de Higgs – une particule fondamentale proposée pour la première fois en 1964.
Dans le modèle standard, le boson de Higgs est une particule de spin zéro qui devrait provenir du champ de Higgs, responsable de la rupture de la symétrie électrofaible.
A ce jour, les physiciens ont confirmé que la particule se désintègre en trois types de bosons de jauge (les bosons W et Z, les photons) et un type de fermions (les tau-leptons).
Cependant, ces résultats impressionnants ne représentent que 30% des désintégrations de Higgs.
Le modèle standard prédit également que le boson de Higgs se désintègre (58% du temps) en quarks inférieurs : Hbb.
“La preuve solide que la particule de Higgs, comme le prédit la théorie, se désintègre en quarks fournit une autre pièce essentielle au puzzle de cette particule”, a déclaré Christian Weiser, membre de la collaboration ATLAS, de l’Institut de physique de l’Université de Fribourg, en Allemagne.
Grâce aux données recueillies par le détecteur ATLAS au Grand collisionneur de hadrons en 2015 et 2016, les physiciens ont trouvé la première preuve de la désintégration Hbb.
“Cette preuve de Hbb remplit l’une des grandes pièces manquantes de notre connaissance du secteur de Higgs, suggérant que le mécanisme de Higgs est responsable des masses des quarks”, ont-ils déclaré.
“D’autres études de plus grande précision sont importantes pour rechercher des indices de nouvelle physique au-delà de nos théories actuelles.”
“Cette preuve de la désintégration du boson de Higgs en quarks inférieurs constitue une étape importante dans l’exploration des propriétés du boson de Higgs”, a ajouté le porte-parole d’ATLAS, le professeur Karl Jakobs, également de l’Institut de physique de l’Université de Fribourg.
“C’est important pour la compréhension de sa courte durée de vie et pour la recherche de preuves indirectes d’autres désintégrations plus rares.”
Les chercheurs ont présenté leurs résultats à la conférence 2017 Conférence de la Société européenne de physique sur la physique des hautes énergies. à Venise, en Italie.
