Les scientifiques des expériences CMS et ATLAS du CERN ont présenté de nouveaux résultats qui élucident davantage la particule découverte en 2012.
Événement candidat H -> ; 2e2mu enregistré par ATLAS le 18 juin 2012. Les pistes de muons sont colorées en rouge, les pistes d’électrons et les amas dans le calorimètre LAr sont colorés en vert. Le plus grand encart montre un zoom sur le détecteur de suivi. Le plus petit encart montre un zoom dans la région du vertex, indiquant que les 4 leptons proviennent du même vertex primaire (Collaboration ATLAS).
Après avoir analysé deux fois et demie plus de données que celles disponibles pour l’annonce de la découverte en juillet 2012, les équipes constatent que la nouvelle particule ressemble de plus en plus à un boson de Higgs, la particule liée au mécanisme qui donne la masse aux particules élémentaires.
La question reste cependant ouverte de savoir s’il s’agit du boson de Higgs du modèle standard de la physique des particules, ou peut-être du plus léger de plusieurs bosons prédits dans certaines théories qui vont au-delà du modèle standard.
Le fait qu’il s’agisse ou non d’un boson de Higgs est démontré par la façon dont il interagit avec d’autres particules et par ses propriétés quantiques. Par exemple, un boson de Higgs est supposé ne pas avoir de spin, et dans le modèle standard, sa parité – une mesure du comportement de son image miroir – devrait être positive.
Les équipes ont comparé un certain nombre d’options pour le spin-parité de cette particule, et celles-ci préfèrent toutes l’absence de spin et une parité positive. Ceci, couplé aux interactions mesurées de la nouvelle particule avec d’autres particules, indique fortement qu’il s’agit d’un boson de Higgs.
“Les résultats préliminaires obtenus avec l’ensemble des données de 2012 sont magnifiques et, pour moi, il est clair que nous avons affaire à un boson de Higgs, même si nous avons encore beaucoup de chemin à parcourir pour savoir de quel type de boson de Higgs il s’agit”, a déclaré le Dr Joe Incandela, porte-parole de la collaboration CMS.
“Ces nouveaux et magnifiques résultats sont le fruit d’un énorme effort de la part de nombreuses personnes dévouées. Ils indiquent que la nouvelle particule a le spin-parité d’un boson de Higgs comme dans le modèle standard. Nous sommes maintenant bien engagés dans le programme de mesure du secteur de Higgs”, a déclaré le Dr Dave Charlton, porte-parole d’ATLAS.
Pour déterminer s’il s’agit du boson de Higgs du modèle standard, les collaborations doivent, par exemple, mesurer précisément la vitesse à laquelle le boson se désintègre en d’autres particules et comparer les résultats aux prédictions.
La détection du boson est un événement très rare – il faut environ 1 trillion de collisions proton-proton pour chaque événement observé. Pour caractériser tous les modes de désintégration, il faudra obtenir beaucoup plus de données du Grand collisionneur de hadrons.
