De wetenschappers van de Large Hadron Collider hebben de ontdekking van een nieuw deeltje, waarschijnlijk het lang gezochte Higgs-boson, bekendgemaakt. De onderzoekers van CERN hielden bij de presentatie nog een slag om de arm.
De ontdekking van het deeltje blijkt uit analyse van de botsingen in de Large Hadron Collider. Dat deeltje zou volgens de onderzoekers het langgezochte Higgs-boson kunnen zijn. Uit de resultaten van het CMS-team en het Atlas-team, de twee grootste detectors van de LHC, zou het deeltje een massa van ongeveer 125GeV hebben. De kans dat de waarnemingen op toeval berusten, bedraagt dankzij een significantie van 4,9 sigma slechts ongeveer 0,0001 procent.
Hoewel nog meer analyse van de data nodig is, zou het vermeende deeltje van 125,3GeV het Higgs-boson kunnen zijn. Het boson is met een massa van ongeveer honderddertig maal dat van een proton het zwaarste boson dat bekend is. Die massa zou passen binnen het Standaard Model, waarin het Higgs-boson voorspeld wordt en het zou verklaren waarom sommige deeltjes massa hebben en andere niet.
Een groep wetenschappers, waaronder de Schot Peter Higgs, voorspelde in de jaren zestig het bestaan van een elementair deeltje dat een cruciaal onderdeel vormt om de huidige natuurkundige theorieën op het gebied van onder andere massa te ondersteunen. Zo wordt met het bestaan van Higgs bijvoorbeeld aangetoond waarom fotonen geen en elektronen wel massa hebben. Het Higgs-veld dat door Higgs-bosonen wordt gevormd, zou het mechanisme zijn waaraan deeltjes hun massa ontlenen.
Eind december vorig jaar vond CERN al aanwijzingen voor het Higgsdeeltje. Toen was er een kans van één op de duizend, oftewel 3 sigma, dat de metingen op toeval berusten. Uit de tot dan toe geanalyseerde data maakte CERN op dat deeltjes met een massa van 115 tot 130GeV het Higgs-boson konden zijn. Ook in de Amerikaanse Tevatron-deeltjesversneller werden aanwijzingen voor het Higgs-boson gevonden: zij schatten de massa tussen 115 en 135GeV, wat overeenkomt met de CERN-bevindingen.
De Large Hadron Collider is een deeltjesversneller waar protonen, lood-ionen en andere deeltjes worden versneld tot bijna de lichtsnelheid. Twee bundels deeltjes reizen in tegengestelde richting in een ring van ongeveer 27 kilometer lang om in detectors, onder meer CMS en Atlas, tegen elkaar te botsen. Bij die botsingen vallen de deeltjes uit elkaar in elementaire deeltjes, bouwstenen als quarks, leptonen en bosonen. Die deeltjes zijn slechts zeer kort zichtbaar voor ze vervallen, wat de waarneming zeer lastig maakt. In de LHC zijn sinds de ingebruikname miljoenen botsingen gedetecteerd.
