La Quête du Boson de Higgs: Découverte de la Désintégration en un Boson Z et un Photon
Le boson de Higgs, souvent surnommé la « particule de Dieu » ( on a un bon article là dessus), a toujours été au cœur des recherches en physique des particules. Récemment, une avancée majeure dans ce domaine a été réalisée avec la découverte des premiers signes de la rare décomposition du boson de Higgs en un photon et un boson Z. Cette découverte pourrait révéler l’existence de particules inconnues et ouvrir la voie à de nouvelles théories en physique.
Un processus complexe
La décomposition du boson de Higgs en un photon et un boson Z est un processus rare et complexe qui est prédit par le Modèle Standard de la physique des particules, avec une probabilité d’environ un sur mille. Le boson de Higgs est une particule fondamentale qui donne leur masse aux autres particules. Lorsqu’il se désintègre, il se transforme en d’autres particules. Dans ce cas particulier, il se désintègre en un photon — une particule de lumière, dépourvue de masse, et un boson Z — une particule qui transporte la force faible (une des quatre forces fondamentales de la nature).
Une découverte importante
Étant un événement très rare, pour détecter les premiers signes de cette décomposition, les physiciens ont dû analyser une énorme quantité de données issues de plusieurs années de collisions de protons à l’intérieur de deux détecteurs différents du LHC, ATLAS et CMS. Ils ont utilisé des techniques avancées de machine learning pour distinguer les événements de signal (associés à cette décomposition du boson de Higgs) d’un bruit de fond d’événements.
Perspectives futures
Bien que les résultats actuels de l’étude soient en accord avec les 0,15% du Modèle Standard, les chercheurs ne sont que modérément confiants. Des expériences plus importantes, peut-être en utilisant une meilleure technologie, pourraient encore révéler de petites différences indiquant l’existence de nouvelles particules ou de nouvelles forces, ouvrant ainsi la voie à de nouvelles théories en physique des particules.
« Chaque particule a une relation spéciale avec le boson de Higgs, ce qui fait de la recherche de décompositions rares du Higgs une priorité élevée », déclare Pamela Ferrari, coordinatrice de la physique pour l’expérience ATLAS du CERN. « L’existence de nouvelles particules pourrait avoir des effets très significatifs sur les modes de décomposition rares du Higgs », ajoute Florencia Canelli, coordinatrice de la physique du détecteur CMS du CERN.
C’est une période passionnante pour la physique des particules, avec de nouvelles découvertes potentiellement révolutionnaires à l’horizon. Restez à l’écoute pour plus d’informations sur cette recherche passionnante.
D’une manière similaire, dans la théorie des cordes, les particules élémentaires que nous observons pourraient être considérées comme des « notes de musique » ou des modes d’excitation des cordes élémentaires. Ces cordes sont tellement petites que si on considère le quark à l’intérieur de l’atome comme le soleil, la corde serait un arbre sur la terre.