Higgs bosoia, zalantzarik gabe

Albistea CERN laborategian eman dute gaur, Genevan. Bi taldek egin dute lan LHC azeleragailuan Higgs bosoia detektatzeko helburuarekin (CMS eta ATLAS detektagailuetakoak), eta biek aurkeztu dute emaitza. Joe Incandela CMS detektagailuaren bozeramaileak lehendabizi eta Fabiola Gianotti ATLAS detektagailuarenak gero, biek baieztatu dute Eredu Estandarrean falta zen partikula ez dela burutazio teoriko bat: Higgs bosoia detektatu dute. Horrekin, azalduta geratu da zergatik duten masa partikula batzuek eta beste batzuek ez.

-->Higss bosoiaren aurkikuntzaren kronologia

-->Rolf Heuer CERNeko zuzendariari 2011ko apirilean egindako elkarrizketa

-->LHCa, Fisika azaleratu nahian

Joe Incandela (ezkerrean) eta Fabiola Gianotti, CMS eta ATLAS detektagailuen taldeetako bozeramaileak, hurrenez hurren. Arg. CERN

Han zegoen Peter Higgs bera, duela 48 urte bosoiaren existentzia iragarri zuen matematikaria. Emozioz beterik, hauxe esan die bi taldeetako bozeramaileei: “I am extraordinary impressed by what you have done” (“Erabat liluratuta nauka egin duzuenak”).

Berez, bi taldeek 2011ko abenduan aurkeztu zuten aurkikuntza, baina xehetasun baten faltan: ziurtasuna. Higgs bosoiaren detekzioa gertaera estatistiko bat da. LHC azeleragailuak bilioika protoi azeleratzen ditu eta elkarrekin talka eginarazten die esperimentu bakoitzean, eta talka guztiak ez dira berdinak.

Peter Higgs, berak iragarritako bosoiaren aurkikuntzaren aurkezpenean. Arg. CERN

Beraz, detektagailuek neurtutakoa aztertu behar da, estatistikaren bitartez, jakiteko zein den talka-mota bakoitzaren produktua, eta fisikariek gaur entzun nahi zutena zen estatistika horren desbideratze estandarra, s ospetsua, 5 baino balio handiagokoa dela, hori baita detekzioa baieztatutzat emateko behar den minimoa. Bi detektagailuetan lortu dute balio hori, eta datu horiek ikustean Genevako entzuleak txaloka hasi dira.

Lan konplexua da, protoien talka batzuetan bakarrik sortzen baita Higgs bosoi ospetsua. Gainera, bosoia ez da egonkorra; oso azkar desegiten da beste partikula batzuk sortzeko. Eta, kasu batzuetan, beste partikula horiek ere desegiten dira beste batzuk sortzeko. Prozesu hori hainbat aldiz gertatzen da fisikariek detektatzen duten seinalea sortu baino lehen. Hain zuzen ere, fisikarien lana da talkan gertatu dena atzeraka aztertzea, ea urrats batean Higgs bosoia sortzen ote zen.

Higgs bosoiaren desintegrazio posible bateko emaitzak, ATLAS detektagailuarekin neurtuta. Higgs bosoia bi Z bosoitan desintegratzen da, eta, grafikan, aztarna urdin argiz azaltzen da 125 GeV energiaren inguruan. Arg. CERN

Arazoa da Higgs bosoiak desegiteko modu asko dituela —bost “kanal”, fisikarien hizkeran—, eta modu edo kanal horietako bakoitza aztertu behar dela. Gaur aurkeztu dituzten datuetan, bi kanalek eman dituzte emaitzarik zehatzenak. Lehenengoan, Higgs bosoia bi fotoitan desintegratzen da, gamma erradiazioan alegia; bigarrenean, bi Z bosoitan desintegratzen da, eta haiek ere desintegratzen dira lau leptoi emateko. Datuen arabera,  Higgs bosoia 126 GeV inguruko masa du.

Kanal horiek eman dituzte emaitzarik argienak, baina beste desintegrazio-moduen analisiak kontuan hartuta ere desbideratze estandarra 5 baliotik oso gertu dago, eta, beraz, ez dago zalantzarik. Detekzioa ontzat eman daiteke.