Oamenii de stiinta de la Tevatron anunţă rezultatele finale pentru particula Higgs

După mai mult de 10 de ani de colectare şi analizare a datelor obţinute de către Departamentul Energiei din SUA asupra acceleratorului Tevatron, in colaborare cu oamenii de ştiinţă de la CDF şi Dzero, s-a găsit cel mai puternic indiciu de până în prezent pentru particula Higgs. Dupa stoarcerea ultimului bit de informaţie din 500 de miliarde de coliziuni produse de Tevatron pentru fiecare experiment din martie 2001, analiza finală a datelor nu  rezolva problema dacă intr-adevar particula Higgs există, dar se apropie de un răspuns. Oamenii de stiinta de la Tevatron au prezentat ultimele rezultate  pe 2 iulie, cu două zile înainte de anunţarea extrem de asteptata a celor mai recente rezultate privind particula Higgs, rezultatele căutării de la Large Hadron Collider, în Europa.

„Experimentele de la Tevatron au realizat obiectivele pe care le-am stabilit cu acest eşantion de date”, a declarat la Fermilab Rob Roser, purtatorul de cuvant pentru experimentul CDF de la Fermilab DOES National Accelerator Laboratory. „Datele noastre confirma indicii viabile despre  existenţa bosonului Higgs, dar vom avea nevoie de rezultatele de la experimentele de la acceleratorul Large Hadron Collider, din Europa, pentru a stabili o descoperire.”

Oamenii de stiinta de la CDF şi DZero care se ocupa de experimentele acceleratorului Tevatron au  primit aplauze vibrante de la sute de colegi, atunci când au prezentat rezultatele lor, la un seminar ştiinţific de la Fermilab. Rezultatele de la Large Hadron Collider vor fi anunţate la un seminar ştiinţific la 2 am CDT, la 4 iulie, la CERN  la laboratorul de  fizica particulelor de la Geneva, Elveţia.

„Este un adevarat Cliffhanger „, a declarat purtătorul de cuvânt al DZero  Gregorio Bernardi, fizician  la Laboratorul de Fizica energiei nucleare, sau LPNHE, de la Universitatea din Paris VI si VII. „Stim exact ce semnal cautam  în datele noastre, şi avem indicii solide de producţie cel mai important de  descompunere de bosoni Higgs in perechi de cuarci de tip “b”, lucru care este dificil de  observat la LHC. Noi suntem foarte incantati de rezultate. „

Particula Higgs este numit după fizicianul scotian Peter Higgs, care, printre alţi fizicieni din 1960 a ajutat la dezvoltarea unui model teoretic care explica de ce unele particule au masă şi altele nu, un pas important spre intelegerea originii masei. Modelul prezice existenţa unei noi particule, care a scăpat de detectare in experimentul de atunci. Doar acceleratorul de particule, cum ar fi Tevatron, care a fost închis în septembrie 2011, şi Large Hadron Collider, care a produs primele coliziuni în noiembrie 2009, au sansa de a produce particula Higgs. Aproximativ 1700 oamenii de stiinta de la instituţiile din SUA, inclusiv cei de la Fermilab lucrează la experimentele de la LHC.

Rezultatele de la Tevatron indică faptul că particula Higgs, dacă există, are o masă cuprinsă între 115 şi 135 GeV/c2, sau aproximativ de 130  ori masa protonului.

„În timpul vieţii sale, Tevatron-ul trebuie să fi produs mii de particule Higgs, dacă acestea există, si depinde de noi sa incercam  să le găsim în datele pe care le-am colectat”, a declarat Luciano Ristori, co-purtatorul de cuvant al experimentului CDF şi fizician la Fermilab şi Istituto Nazionale di italian fisica Nucleare (INFN). „Am dezvoltat programe sofisticate de simulare şi analiză pentru a identifica particula Higgs. Totusi, este mai uşor să cautam fata unui prieten într-un stadion de sport plin cu 100.000 de oameni decât sa cautam modelul particulei Higgs printre mii de miliarde de coliziuni.”

Rezultatele finale de la Tevatron confirmă rezultatele căutării Higgs pe care oamenii de ştiinţă de la Tevatron şi LHC le-au prezentat la conferinţa de fizică, în martie 2012.

Căutarea  particulei Higgs la Tevatron se concentrează pe un mod diferit de dezintegrare in comparatie experimentele de la LHC. Conform cadrului teoretic cunoscut sub numele de Modelul Standard al particulelor, bosoni Higgs se pot dezintegra în mai multe moduri diferite. Exact ca un automat de cafea care foloseste diferite combinaţii de monede pentru aceeasi cafea, Higgs se poate dezintegra în diferite combinaţii de particule. La LHC, experimentele pot observa mai uşor existenţa unei particule Higgs, prin dezitegrarea sa în doi fotoni energetici. La Tevatron, experimente observa dezintegrarea unei particule Higgs într-o pereche de cuarci de de tip “b”.

Oamenii de stiinta de la Tevatron au descoperit ca  semnalul Higgs, în combinatie cu datele de dezintegrare a cuarcilor de de tip “b”descoperite la CDF şi DZero are o semnificaţie statistică de 2,9 sigma. Acest lucru inseamna ca exista o sansa de 1-la-550 ca  semnalul sa fie din cauza unei fluctuaţii statistice.

„Am realizat un pas important în căutarea  bosonului Higgs”, a declarat fizicianul Dmitri Denisov, co-purtator de  cuvant de la  DZero si Fermilab. „In timp ce importanta 5-sigma este necesar pentru o descoperire, este puţin probabil ca coliziunile de la Tevatron sa  imita un semnal Higgs. Nimeni nu avea asteptari atat de mari de la  Tevatron atunci când a fost construit în anii 1980.”.

Tevatron-ul este una dintre cele opt acceleratoare de particule şi inele de stocare de pe site-ul  Fermilab. Cel mai mare accelerator operational de la Fermilab are acum 2-mile-circumferinta Main Injector, care furnizeaza particule pentru laboratorul de neutrini  şi pentru programele de cercetare a muonilor.