Het Tevatron ziet ook een glimp van de Higgs

03 - 07 - 2012


Door: Nicolo de Groot.

Vandaag heeft het Tevatron, de versneller van het Fermilab in Chicago de laatste resultaten over de zoektocht naar het Higgs deeltje gepresenteerd. Aanvankelijk was het de bedoeling dat de resultaten gewoon op de ICHEP conferentie gepresenteerd zouden worden, maar nu CERN de presentatie van de LHC Higgs resultaten naar 4 Juli heeft gehaald, heeft Fermilab besloten CERN voor te zijn en nog een keer te vlammen.

De analyses van 27 verschillende kanalen worden door de D0 en CDF experimenten gecombineerd om tot deze meting te komen. Afzonderlijk zijn deze metingen niet heel gevoelig, maar bij elkaar opgeteld is het wel mogelijk om een uitspraak te doen over het al dan niet bestaan van een Higgs deeltje.

De conclusies: er wordt een mogelijk Higgs signaal gezien dat van 3 sigma. Sigma is de onzekerheid van de meting en dit betekent dat de data een overschot aan Higgs-achtige botsingen heeft van 3x die onzekerheid. Dit was ongeveer de situatie waar de LHC experimenten in december 2011 en wordt typisch beschouwd als een hint. Vier sigma is bewijs voor en vijf sigma een ontdekking. Een ontdekking is het dus niet, maar wel een stevige hint, te vergelijken met wat de LHC in december zag. Ook kunnen zij de massa van het mogelijke Higgs deeltje bepalen. Deze is 125 GeV met een onzekerheid van 7 GeV, ongeveer 130x de massa van een waterstofatoom. Dit is precies waar de ATLAS en CMS experimenten in 2011 ook een hint zagen en maakt het aannemelijk dat het om een echt signaal gaat.

Over twee dagen presenteren ATLAS en CMS hun resultaten. De experimenten hebben twee jaar net zoveel data verzameld als D0 en CDF in meer dan 10 jaar. Omdat de energie van de LHC veel hoger is, zullen zij met veel grotere precisie iets over de Higgs kunnen zeggen. Toch zijn de metingen van D0 en CDF belangrijk. Zij zien een Higgs signaal waarbij de Higgs vooral vervalt naar twee b-quarks. Dit verval is bij de LHC moeilijk waar te nemen. Daar wordt naar de Higgs gezocht in het verval naar twee fotonen, Z-deeltjes of W-deeltjes. Als er een nieuw deeltje gevonden wordt, is de eerste vraag of het wel een Higgs is, en zo ja of het de Higgs van het minimale Standaard Model is of misschien andere variant. Het vergelijken van de kanalen met b-quarks met die in fotonen, W en Z deeltjes is een belangrijke stap om deze vraag te beantwoorden.

Onze groep aan de Radboud Universiteit Nijmegen doet al jaren mee aan het D0 experiment op Fermilab en het ATLAS experiment op CERN. In D0 hebben we ons vooral gespecialiseerd in het identificeren van b-quarks. Vorige week promoveerde Melvin Meijer, onze laatste D0 promovendus, op een zoektocht naar het Higgsdeeltje. Met de LHC presentaties over twee dagen is het voor ons deze week dubbel druk en dubbel spannend. Het Tevatron heefthiermee een waardig slot gekregen en geeft nu definitief de fakkel over aan de LHC.

Origineel gepost op: http://nicolodegroot.wordpress.com/2012/07/02/het-tevatron-ziet-ook-een-glimp-van-de-higgs-2-2/