ATLAS jaagt op de productie van drie Higgs-bosonen

Onlangs onthulde de ATLAS Collaboratie de eerste LHC zoektocht naar tri-Higgs productie: een proces dat meer dan 60.000 keer zeldzamer is dan de productie van een enkel Higgs-boson.

Trefwoorden: #ATLAS, #Boson, #CERN, #experiment, #Higgs

Lees verder

research

( Foto: ATLAS Collaboratie/CERN )

ENGINEERINGNET.BE - Het Higgs-veld, een onzichtbaar kwantumveld dat het hele heelal doordringt, geeft massa’s aan fundamentele deeltjes.

De ontdekking van het Higgs-boson bevestigde het bestaan ervan en gaf de aanzet tot het meten van zijn potentiële energie.

De vorm van de Higgs-potentiaal levert cruciale informatie over de langetermijnstabiliteit van het heelal en hangt af van de sterkte van de Higgs-zelfkoppeling, waarbij meerdere Higgs-bosonen op elkaar inwerken.

Terwijl de ATLAS Collaboratie eerder paren Higgs-bosonen, ofwel di-Higgs productie, heeft bestudeerd, biedt onderzoek naar drie Higgs-bosonen, genaamd tri-Higgs productie, unieke mogelijkheden om de Higgs-zelfkoppeling te onderzoeken.

In het bijzonder stelt het onderzoekers in staat om de nog niet onderzochte kwartische Higgs zelfkoppeling (λ4) te bestuderen, die de interactie van vier Higgs-bosonen regelt.

Daarnaast kunnen ze theorieën voorbij het Standaard Model testen die de productie van tri-Higgs met hogere snelheden voorspellen door het verval van nieuwe, zware bosonen.

Vanwege zijn extreem korte levensduur kan het Higgs-boson niet rechtstreeks worden gedetecteerd. In plaats daarvan zoeken natuurkundigen naar vervalproducten, meestal paren van onderste quarks.

Elke bottom-quark produceert een douche van deeltjes die gemakkelijk kunnen worden gedetecteerd en gereconstrueerd als een “b-jet”.

Stafonderzoeker Tristan du Pree van de Nederlandse Nikhef ATLAS-groep: “Dit is de allereerste zoektocht naar het HHH-proces en de allereerste directe beperking van de kwartische zelfkoppeling van het Higgs-boson. Hoewel dit zeldzame proces nog te klein is om waar te nemen bij de LHC, maakt deze nieuwe sonde de weg vrij voor nieuwe theoretische interpretaties van de Higgs-potentiaal.”