Un nouveau tour pour le boson de Higgs?
Pour l'équipe financée par l'UE, la découverte du boson de Higgs par les expériences ATLAS et celles du Solénoïde compact à muons, dans le cadre de l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN), a marqué le début d'une quête en vue de déterminer ce qu'était cette particule. L'une de ses propriétés importantes était la façon dont elle se désintègre. La théorie prédit que la durée de vie du boson de Higgs est extrêmement courte, et qu'il se désintègre pour donner plusieurs types de particules élémentaires. Jusqu'ici, on avait bien établi la désintégration en plusieurs types de bisons de jauge (des particules élémentaires qui transportent les forces). L'autre famille de particules, celle des fermions, constitue la matière. Selon le modèle standard de la physique des particules, les fermions (taus, électrons et quarks) acquièrent une masse de la même manière que les bosons, via le processus de Brout-Englert-Higgs. Le boson de Higgs pourrait donc se désintégrer directement pour donner des bosons ou des fermions. Les résultats des expériences ATLAS conduites durant le projet ATLASHIGGS2TAUS (ATLAS Higgs to taus) ont montré que la désintégration du boson de Higgs donne effectivement des leptons tau. Ce résultat important découle d'une analyse approfondie des données obtenues durant la campagne 2010-2012 du Grand collisionneur de hadrons (LHC). Cependant, il fallait de nouvelles données pour déterminer si la compatibilité avec la théorie était maintenue, ou s'il fallait concevoir un autre modèle théorique. La nouvelle campagne du LHC a commencé en 2015, et devrait produire plusieurs fois la quantité de données de la première. Les physiciens d'ATLASHIGGS2TAUS ont participé à la maintenance du logiciel de reconstitution des leptons tau, utilisé pour analyser les mesures d'ATLAS, et facilitant la reprise des travaux. Toutes les activités ont été conduites dans le cadre de la collaboration internationale ATLAS, impliquant des physiciens de 38 pays.
Mots‑clés
Boson de Higgs, Grand collisionneur de hadrons, leptons tau, fermions, expérience ATLAS
