Nieuw onderzoek laat zien dat Higgs koppelt aan materiedeeltje topquark

De koppeling tussen het higgsdeeltje en het topquark is aangetoond met de CMS- en ATLAS-detectoren van deeltjesversneller LHC, zo maakt het Europese onderzoeksinstituut CERN bekend.

Trefwoorden: #ATLAS-detectoren, #Atlas experiment, #CERN, #CMS-detectoren, #deeltjesversneller, #Higgs, #higgsdeeltje, #LHC, #ruimte, #topquark

Lees verder

research

( Foto: screen video CERN )

ENGINEERINGNET.BE - Sinds het higgsdeeltje is ontdekt, werken natuurkundigen op CERN hard om zijn eigenschappen beter te leren kennen. Door de interactie met het higgsdeeltje krijgen andere deeltjes massa.

Natuurkundigen spreken over die wisselwerking als de koppeling tussen het higgsdeeltje en andere deeltjes. Voor het eerst is nu de koppeling aangetoond tussen het higgsdeeltje en een quark.

Het higgsdeeltje is gevonden door zijn interactie met bosonen. Dat zijn deeltjes die tijdelijk ontstaan bij het overbrengen van krachten. Die kant van het higgsdeeltje was inmiddels vrij goed bekend.

Maar met nieuwe metingen wordt onbekender terrein betreden: de interactie van higgs met de deeltjes waaruit de materie in ons universum is opgebouwd.

Het topquark is de zwaarste van de elementaire deeltjes, zwaarder ook dan het higgsdeeltje zelf. Het topquark heeft zijn massa volgens de huidige theorie volledig te danken aan zijn interactie met het higgsdeeltje.

Er waren al indirecte metingen van de koppeling van het topquark met higgs, maar dit keer gaat het om directe metingen. Wanneer er een verschil is tussen de directe en indirecte manier van meten, dan duidt dat op het bestaan van nieuwe deeltjes.

Binnen de foutenmarges sluiten de resultaten nu op elkaar aan. De komende jaren zal de LHC nog veel meer data produceren. Dit kan ook nog kleine verschillen tussen de directe metingen en de indirecte metingen boven water brengen.

De directe metingen van de sterkte van de koppeling zijn wel consequent iets hoger dan de voorspellingen van het standaardmodel, het model waarmee in de natuurkunde alle deeltjes wordt beschrijven.

Frank Filthaut, verbonden aan het Nikhef, leidde de analyse van de data in Nederland. Hij vertelt dat preciezere vervolgmetingen een belangrijke toets vormen voor het standaardmodel: “Wellicht blijkt de werkelijkheid toch anders dan het model.”

De mogelijkheid bestaat dat er niet één, maar meerdere higgsdeeltjes zijn die een rol spelen in deze koppeling. “Ook daarnaar zullen we zoeken”, aldus Filthaut.