Genève, le 23 juin 2014. Dans un article publié aujourd’hui par la revue Nature Physics, l’expérience CMS au CERN1 annonce de nouveaux résultats concernant une importante propriété de la particule de Higgs, dont la découverte a été annoncée par les expériences ATLAS et CMS le 4 juillet 2012. Ce résultat de CMS fait suite à des résultats préliminaires des deux expériences, qui ont toutes deux fait part fin 2013 d’indices probants de désintégration fermionique.
Le boson de Higgs est associé à un mécanisme qui a été proposé pour la première fois en 1964 par Robert Brout, François Englert et Peter Higgs pour rendre compte des différents rayons d'action de deux forces fondamentales de la nature. Ce mécanisme, désormais connu sous le nom de mécanisme BEH, est supposé être à l’origine des masses de toutes les particules fondamentales. Pour pouvoir vérifier complètement cette théorie, il est nécessaire de mesurer le taux de désintégration directe du boson de Higgs en toutes sortes de particules.
Lorsque la découverte du boson de Higgs a été annoncée en 2012, elle s’appuyait sur des mesures portant sur la désintégration du Higgs en d'autres types de bosons (les bosons étant les vecteurs des forces). Les résultats annoncés par ATLAS et CMS portent sur la désintégration des bosons de Higgs directement en fermions (les fermions étant les particules qui constituent la matière).
Les mesures réalisées par ces deux expériences montrent de façon probante que le boson de Higgs se désintègre directement en fermions selon un taux correspondant à celui prédit par le Modèle standard de la physique des particules, la théorie qui rend compte des particules fondamentales de la matière visible et de leurs interactions, qui donnent sa structure à la matière.
«Avec les analyses qui sont en cours, nous commençons vraiment à comprendre en profondeur le mécanisme BEH, a déclaré Tiziano Camporesi, porte-parole de CMS. Pour le moment, tout se passe exactement comme la théorie l'avait prédit."
Ces résultats montrent la puissance des détecteurs pour faire de la physique de précision sur le Higgs, » a déclaré Dave Charlton, porte-parole d'ATLAS. « Nous arrivons au bout de ce que nous pouvons réaliser pour ce qui est de l'analyse du Higgs avec les données de la première période d'exploitation, et nous sommes impatients de recueillir de nouvelles données lorsque le LHC redémarrera en 2015. »
Le Grand collisionneur de hadrons, l’installation-phare du CERN, est arrêté pour des opérations de maintenance et d’amélioration depuis 18 mois. Des préparatifs sont en cours pour lui permettre de redémarrer début 2015.
Plus d’informations seront disponibles lorsque les résultats seront annoncés à la Conférence internationale de physique des hautes énergies (ICHEP), qui commencera à Valence (Espagne) le 2 juillet prochain.
Liens renvoyant aux articles et notes pertinentes d’ATLAS et de CMS :
Collaboration CMS, « Evidence for the direct decay of the 125 GeV Higgs boson to fermions », Nature Physics (2014).
Collaboration CMS, « Search for the standard model Higgs boson produced in association with a W or a Z boson and decaying to bottom quarks » .
Collaboration CMS, « Evidence for the direct decay of the 125 GeV Higgs boson to fermions », Nature Physics (2014).
Collaboration ATLAS, « Evidence for Higgs Boson Decays to the tau+tau- Final State with the ATLAS Detector » - 28 novembre 2013.
Collaboration ATLAS, « Updated coupling measurements of the Higgs boson with the ATLAS detector using up to 25/fb of proton-proton collision data » - 20 mars 2014.
Collaboration ATLAS, « Higgs into Fermions » - 26 novembre 2013.