4. srpnja 2022. ATLAS kolaboracija u CERN-u objavila je svoj najopsežniji pregled Higgsovog bozona. Novi rad, objavljen u časopisu Nature, dolazi točno deset godina nakon što je ATLAS objavio otkriće Higgsovog bozona. Povodom proslave ove obljetnice, u CERN-u je organiziran cjelodnevni simpozij o Higgsovom bozonu.
“Suradnja ATLAS-a napravila je ogroman napredak u razumijevanju Higgsovog bozona u proteklih deset godina”, kaže Guillaume Unal, koordinator za fiziku ATLAS-a. “Današnji rad sažima te uvide, predstavljajući detaljnu kartu interakcija Higgsovog bozona s drugim česticama i njegovih svojstava.”
Rezultati se temelje na punom skupu podataka prikupljenih eksperimentom ATLAS tijekom druge faze (2015. – 2018.) Velikog hadronskog sudarača (LHC). Bogatstvo podataka omogućilo je istraživačima da proučavaju Higgsov bozon do neviđenih detalja. Na CERN-ovom simpoziju su predstavljene potpuno nove studije samointerakcije Higgsovog bozona. Studije ovog svojstva mogu rasvijetliti oblik energetskog potencijala Higgsovog polja, koje upravlja Brout-Englert-Higgsovim mehanizmom koji je elementarnim česticama dao masu djelić sekunde nakon Velikog praska.
“Uspješno desetljeće istraživanja Higgsovog bozona ne bi bilo moguće bez iznimnih performansi LHC-a i detektora ATLAS, kao i rekonstrukcije podataka i lanaca kalibracije nakon prikupljanja podataka, optimiziranih tijekom nebrojenih sati od strane vještih i posvećenih ATLAS-a članova,” kaže Andreas Hoecker, glasnogovornik ATLAS-a. “Ta izvedba zajedno sa snažnim novim pristupima analizi i poboljšanim teorijskim modeliranjem učinila je da naše studije nadmaše očekivanja u svakom pogledu.”
Pojedinačne karakteristike Higgsovog bozona, kao jedine elementarne skalarne čestice, učinile su ga predmetom vrlo bogatog polja istraživanja. “Higgsov sektor izravno je povezan s vrlo dubokim pitanjima koja se odnose na evoluciju ranog Svemira i stabilnost vakuuma, kao i na upečatljiv obrazac mase čestica materije”, kaže Andreas. “Odnos svake čestice s Higgsovim bozonom je poseban i pruža jedinstveni test Standardnog modela. Tijekom proteklih deset godina promatrali smo i mjerili sve glavne mehanizme proizvodnje i raspada Higgsovog bozona kao što je sažeto u današnjem radu.”
Higgsov bozon također se koristi kao alat u potrazi za novim, nepoznatim fenomenima. ATLAS-ov novi rad pruža najnoviji pogled na ta pretraživanja, uključujući moguće raspade Higgsovog bozona na nevidljive čestice koje bi mogle činiti tamnu tvar opaženu u svemiru. “Svaka nova čestica s masom mogla bi stupiti u interakciju s Higgsovim bozonom”, kaže Guillaume. “Mogli bismo promatrati te čestice izravno u namjenskim pretragama ili neizravno preciznim mjerenjem kinematičkih i simetrijskih svojstava Higgsovog bozona. Nove čestice koje se pojavljuju u kvantnim petljama mogle bi promijeniti ova svojstva od onih predviđenih standardnim modelom.”
Dok današnji časopis Nature crta detaljnu kartu Higgsovog bozona, ona je još uvijek daleko od potpune. Nadolazeća runda 3 LHC-a, koja bi trebala započeti sutra, utrostručit će količinu podataka o sudaru protona koje ATLAS treba istražiti – pružajući novu priliku fizičarima da slože prirodu Higgsovog bozona.
Seminarski razgovori istražuju desetljeća inovacija detektora i akceleratora koji su bili potrebni za traženje Higgsovog bozona, kao i proces i ljude koji stoje iza otkrića. Također su opisane najnovije Higgsove studije, s posebnim fokusom na uzbudljive buduće izglede LHC Run 3.
Izvor: AtlasCern
