Plus de preuves sur l'existence du boson de Higgs
Selon sa masse, cette particule à très courte durée de vie se désintègre en différents ensembles de particules (voies de désintégration). Il est extrêmement difficile de distinguer les produits de la désintégration d'un boson de Higgs léger (environ 120GeV) de l'énorme quantité d'autres processus déjà connus. Il est donc essentiel d'étudier toutes les voies possibles de désintégration. Pour faciliter cette tâche, des scientifiques ont lancé le projet HIGGS-ZAP («Understanding the origin of mass with the ATLAS experiment at the Large Hadron Collider»). Ce projet s'est intéressé au cas où un boson de Higgs est produit en même temps qu'un boson Z et sa désintégration en quarks bottom (jets b). Les bosons Z ont une signature de désintégration très nette, ce qui facilite l'extraction d'évènements Higgs-Z du reste de l'activité. Les bosons de Higgs devaient se désintégrer en deux jets b, contenant des hadrons à durée de vie relativement longue, ce qui facilite la détection de leur désintégration. L'innovation de l'approche du projet HIGGS-ZAP était de nécessiter des bosons de Higgs et Z d'une énergie élevée. Les évènements Higgs-Z se distingueraient ainsi facilement du bruit de fond, par rapport à 95 % des autres évènements Higgs possibles. Les algorithmes de suivi en ligne développés par le projet ont facilité la reconstitution des tracés des particules dans le détecteur interne d'ATLAS. Ceci a permis d'utiliser un système de suivi en ligne pour sélectionner les jets b et les leptons, et éliminer les évènements non significatifs. Des membres du projet ont obtenu les plus récentes mesures au LHC pour des jets b isolés ou par paires, avec ce nouveau niveau d'énergie. Ces mesures ont apporté d'importantes informations sur les collisions entre protons ainsi que sur la possibilité d'observer des bosons de Higgs de haute énergie. Les scientifiques ont ainsi observé pour la première fois la désintégration de bosons Z de haute énergie, en deux jets b qui ont fusionné en un jet plus gros. La comparaison des algorithmes, basés sur des données temps-réel ou sur la reconstitution des tracés des particules, a montré des différences acceptables dans l'identification de particules de haute énergie se désintégrant en jets b. Les résultats du projet ont été présentés lors d'une conférence internationale et ont été publiés dans des revues révisées par des pairs. Le projet HIGGS-ZAP a notablement amélioré les capacités du détecteur ATLAS pour les mesures associées au boson de Higgs.
