Un nuovo trucco per trovare il bosone di Higgs
Per il team finanziato dall’UE, la scoperta del bosone di Higgs da parte degli esperimenti ATLAS e Solenoide muonico compatto (CMS) presso l’organizzazione europea per la ricerca nucleare (CERN) costituisce l’inizio della ricerca per scoprire che cosa sia la nuova particella. Una proprietà importante che gli scienziati hanno cercato di determinare riguarda il suo decadimento. La teoria prevede che il bosone di Higgs viva soltanto per un breve periodo e si disintegri in diversi tipi di particelle elementari. Finora, i decadimenti in diversi tipi di bosoni di gauge, ossia particelle elementari mediatrici delle forze fondamentali, costituivano una teoria consolidata. L’altra famiglia di particelle, i fermioni, compongono la materia. Secondo il modello standard della fisica delle particelle, i fermioni (quali taus, elettroni e quark) acquisiscono massa allo stesso modo dei bosoni, cioè mediante il meccanismo di Brout-Englert-Higgs. Il bosone di Higgs potrebbe, pertanto, decadere direttamente in bosoni o fermioni. Durante il progetto ATLASHIGGS2TAUS (ATLAS Higgs to taus), i risultati ottenuti dall’esperimento ATLAS hanno dimostrato infatti che il bosone di Higgs decade nei leptoni tau. Questo importante risultato è stato reso possibile attraverso un’attenta analisi dei dati prodotti dall’esecuzione del Grande collisore di adroni relativa al periodo 2010-2012. Tuttavia, solo con i nuovi dati sarà possibile determinare se la compatibilità rimane o se sarà necessario un altro modello teorico. Il successivo avvio del Grande collisore di adroni ha avuto iniziò nel 2015 e si prevede che produca molti più dati rispetto alla prima esecuzione. I fisici del progetto ATLASHIGGS2TAUS hanno contribuito al mantenimento del software di ricostruzione dei leptoni tau utilizzato per l’analisi delle misurazioni relative all’esperimento ATLAS, la quale ha assicurato una regolare ripresa degli studi. Tutto il lavoro è stato effettuato nell’ambito della collaborazione ATLAS, una collaborazione internazionale di fisici provenienti da 38 paesi.
Parole chiave
Bosone di Higgs, Grande collisore di adroni, leptoni tau, fermioni, esperimento ATLAS
