Sempre più vicini al Bosone di Higgs

Questa traccia è un esempio di dati simulati modellati per il rilevatori ATLAS al Large Hadron Collider (LHC) al CERN di Ginevra. Il Bosone di Higgs è prodotto nella collisione di due protoni e velocemente decade in quattro muoni, un tipo di elettrone pesante che non viene assorbito dal detector. Le tracce dei muoni sono mostrate in giallo. Crediti CERN.

La nuova particella subatomica scoperta l’estate scorsa al CERN di Ginevra è molto simile al Bosone di Higgs che si sperava di trovare.

Due esperimenti al Large Hadron Collider, l’anello di 27 chilometri che si estende sotto Svizzera e Francia, hanno permesso di rilevare una nuova particella nel luglio scorso con una massa 125 volte quella del protone.  Ora, quegli esperimenti, chiamati ATLAS e CMS, hanno mostrato nuovi risultati e dati, che includono molte misure che erano già disponibili quattro mesi fa durante l’Hadron Collider Physics Symposium a Kyoto, Giappone.

Le più recenti scoperte indicano che non solo la particella è il Bosone di Higgs, ma è anche la versione base della particella predetta dalla teoria dominante della fisica delle particelle, chiamata Modello Standard. Il bosone di Higgs si suppone sia la particella responsabile per conferire massa a tutte le altre particelle.

Tuttavia, sembra che il comportamento della particella non sia in buon accordo con quaanto il Modello Standard prevede. Questo sconforto espresso da alcuni fisici riflette la speranza che il Bosone di Higgs possa aprire la porta ad alcune nuove e più esotiche teorie che molti scienziati ritengono necessarie per descrivere l’Universo.

Ad esempio, alcuni ricercatori sperano di sostenere una teoria chiamata supersimmetria, che predice l’esistenza di particelle “patner” nascoste per tutte le particelle note. Tuttavia, non è ancora stata trovata alcuna prova dell’esistenza di tali particelle “super patner”.

Avremo probabilmente maggiori certezze il prossimo marzo 2013 durante una conferenza invernale dove saranno presentati nuovi dati e migliori analisi. Vi vorrà molto tempo per riuscire a capire, al di là di ogni dubbio, se il Bosone scoperto sia davvero il Bosone di Higgs del Modello Standard.

Eppure, i fisici, hanno compiuto molteplici progressi verso la comprensione della nuova particella. Sebbene la particella stessa sia instabile e non viva a lungo dato che decade immediatamente in altre particelle, i fisici possono in realtà studiare le firme in cui le particelle si trasformano.

I ricercatori hanno confermato con maggiore certezza che la particella simile a quella di Higgs ha una massa compresa tra le 125 e le 126 volte quella del protone, un’unità chiamata gigaelettronvolt (GeV). Si è potuto testare le sue altre proprietà, come lo spin e la parità che sono in accordo con le previsioni del Modello Standard. Una volta che saranno stati studiati i canali di decadimento, i tassi di decadimento, di spin e la parità, allora sarà possibile determinare la sua identità.

Se tale particella verrà confermata come il Bosone di Higgs, la scoperta potrà contribuire a spiegare perchè le particelle sono dotate di massa. La teoria dice che il Bosone di Higgs è associato ad un campo di Higgs che pervade lo spazio. Quando le particelle si muovono in tale campo esse aumentano la massa, aumento che dipende da quanto fortemente interagiscono con esso.

L’idea è stata suggerita per la prima volta negli anni Sessanta del secolo scorso, ma essa sarà fondamentale per confermare definitivamente che si tratta proprio del Bosone tanto cercato.

Fonte Space.Com: Probable Higgs Boson Particle Just Plain ‘Vanilla’: http://www.space.com/18521-higgs-boson-lhc-particle.html

Sabrina

~ di Sabrina su 23 novembre 2012.

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