I fisici del CERN misurano la massa del bosone di Higgs con una precisione senza precedenti!
Negli undici anni successivi alla sua scoperta, gli studi sul bosone di Higgs sono diventati una via centrale per far luce sulla struttura fondamentale dell’Universo. Misure precise delle proprietà del bosone di Higgs sono tra gli strumenti più potenti che i fisici hanno per mettere sotto pressione il Modello Standard – e ora è il turno della massa del bosone di Higgs.
La massa del bosone di Higgs non è prevista dal Modello Standard e deve essere determinata sperimentalmente. La forza di interazione (o di accoppiamento) del bosone di Higgs con le particelle del Modello Standard dipende dalla massa del bosone di Higgs e può essere calcolata solo quando il valore della massa è noto.
I fisici del CERN pubblicano i risultati più aggiornati sulle proprietà del bosone di Higgs
Inoltre, il valore della massa del bosone di Higgs è intimamente legato alle proprietà del potenziale di Higgs,. che determina la stabilità del vuoto elettrodebole. e potenzialmente il destino e l’evoluzione del nostro Universo. Le collaborazioni ATLAS e CMS presso il Large Hadron Collider (LHC) del CENR hanno effettuato misure sempre più precise della massa. del bosone di Higgs sin dalla scoperta della particella. La nuova misura ATLAS combina due risultati: una nuova misura della massa del bosone di Higgs. basata sull’analisi del decadimento della particella in due fotoni ad alta energia (canale dei fotoni). e una precedente misura della massa basata sullo studio del suo decadimento in quattro leptoni (canale dei quadri-fotoni).
La nuova misura nel canale dei fotoni, che combina le analisi dell’intera serie di dati ATLAS dei Run 1 e 2 di LHC, ha portato a una massa di 125,22 miliardi di elettronvolt (GeV) con un’incertezza di soli 0,14 GeV.
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Con una precisione dello 0,11%, questo risultato del canale dei fotoni è la misura più precisa finora ottenuta della massa del bosone di Higgs da un singolo canale di decadimento.
“Le tecniche di calibrazione avanzate e rigorose utilizzate in questa analisi sono state fondamentali per spingere la precisione a un livello senza precedenti”, ha dichiarato il dottor Stefano Manzoni, coordinatore del sottogruppo di calibrazione elettrone-fotone di ATLAS. “Il loro sviluppo ha richiesto diversi anni e una profonda conoscenza del rivelatore ATLAS. Inoltre, saranno di grande utilità per le analisi future”.
Quando i ricercatori di ATLAS hanno combinato la nuova misurazione della massa nel canale dei fotoni con la precedente misurazione della massa nel canale dei quattro leptoni, hanno ottenuto una massa del bosone di Higgs di 125,11 GeV con un’incertezza di 0,11 GeV. Con una precisione dello 0,09%, si tratta della misura più precisa di questo parametro fondamentale.
“Questa misura molto precisa è il risultato dell’incessante investimento della collaborazione ATLAS nel migliorare la comprensione dei nostri dati”, ha dichiarato il portavoce di ATLAS, Andreas Hoecker, “potenti algoritmi di ricostruzione abbinati a calibrazioni precise sono gli ingredienti determinanti delle misure di precisione”. “La nuova misura della massa del bosone di Higgs si aggiunge alla mappatura sempre più dettagliata di questo nuovo settore critico della fisica delle particelle”.
NOTA: l’immagine è un’IA fine a se stessa. Non rappresenta il Bosone di Higgs che potete vedere qui.
