ENGINEERINGNET.BE - Het ontstaan van twee higgsdeeltjes bij de proton-protonbotsingen in de huidige LHC-versneller op CERN is in theorie mogelijk, maar uiterst zeldzaam. Door de combinatie van meetgegevens van de twee experimenten, is betere statistiek mogelijk.
ATLAS en CMS toonden in 2012 beiden het bestaan aan van het higgsdeeltje, het deeltje dat hoort bij de theorie die via een alom aanwezig veld elementaire deeltjes massa geeft. Het lang voorspelde higgsdeeltje is het sluitstuk van het standaardmodel van de deeltjesfysica.
Sindsdien is het gevonden deeltje onderwerp van onderzoek, vooral om de vorm van de bijbehorende higgspotentiaal in kaart te brengen. De interactie tussen higgsdeeltjes is daarvoor een belangrijk gegeven en een belangrijk onderzoeksthema.
Een van de vragen daarbij is of de higgspotentiaal structuur vertoont bij hogere energie. In de individuele higgsmetingen is dat niet te zien. Structuur zou kunnen betekenen dat het heelal in principe instabiel is en elk moment kan verdwijnen.
Onlangs hebben ATLAS en CMS de eerste gezamenlijke resultaten gepresenteerd voor de jacht op dubbel-higgs gebeurtenissen. Basis daarvoor zijn metingen van beide experimenten in de periode 2015-2018, de zogeheten Run2 van de LHC-versneller.
In die data zijn bij combinatie voorzichtige aanwijzingen voor het bestaan van dubbel-higgs gebeurtenissen te vinden. Zulke duo’s ontstaan vooral door het fuseren van gluonen in protonen die elkaar bij hoge energie treffen.
De statistische significantie van het nu gevonden signaal is 1.1 sigma. In de deeltjesfysica is dat hooguit een hint voor een effect, pas bij meer dan 5 sigma is dat echt aangetoond.
Niettemin is het een hoopgevende aanwijzing, zegt ATLAS-onderzoeker Tristan du Pree van het Nederlandse kennisinstituut Nikhef. Hij is nauw betrokken bij onderzoek om dubbele en zelfs driedubbele higgs-events te vinden.
Du Pree: “Als we in deze relatief kleine dataset al een hint vinden, geeft dat goede moed voor de experimenten met LHC Run-3 die nog moeten worden geanalyseerd. Meer meetgegevens zullen het beeld van de vorm van de higgspotentiaal veel scherper maken.”
Vanaf deze zomer sluit CERN de huidige Run3 van de LHC-versneller af voor aanpassingen naar protonenbundels met veel hogere intensiteit, het HighLumi-LHC project.
Volgens de planning is de opgevoerde versneller vanaf 2030 weer beschikbaar voor experimenten.
