Natuurkundigen hebben eindelijk gezien hoe een elementair deeltje, voor het eerst ontdekt bij de Large Hadron Collider, vervalt in twee mooie quarks, exotische en kortlevende deeltjes die vaak verschijnen nadat hoogenergetische deeltjes met elkaar in botsing zijn gekomen. We konden dit ongrijpbare proces nu pas waarnemen, voor het eerst in zes jaar na de ontdekking van het Higgs-deeltje. Wetenschappers van twee LHC-experimenten, ATLAS en CMS, rapporteerden hun resultaten gelijktijdig tijdens een seminar op CERN op 28 augustus.
Wetenschappers kunnen het Higgs-deeltje niet zien. Ze kijken uit naar het puin dat overblijft nadat het Higgs-deeltje vervalt in minder massieve deeltjes. Verwacht wordt dat het Higgs-deeltje meestal in twee mooie quarks zal vervallen. Maar tot nu toe hebben wetenschappers dit proces niet kunnen observeren, omdat andere mechanismen mooie quarks kunnen produceren en het verval van Higgs kunnen nabootsen. Wetenschappers hebben eerder gezien hoe de Higgs vervallen in andere soorten deeltjes, waaronder lichtdeeltjes die fotonen worden genoemd. Dit proces is geen probleem met Higgs-imitators.
Het ongrijpbare verval van een ongrijpbaar deeltje
Toen het Higgs-deeltje in 2012 voor het eerst bekend werd bij het grote publiek, vulden natuurkundigen het laatste ontbrekende stukje van het standaardmodel in: de theorie van fundamentele bestanddelen van materie. Maar natuurkundigen willen nog steeds meer weten over de innerlijke werking van dit boson.
Het standaardmodel maakt voorspellingen over hoe vaak de Higgs in verschillende soorten deeltjes zouden moeten vervallen. Pretty quarks zijn een van de zes soorten quarks in het standaardmodel, elk met verschillende eigenschappen zoals massa en elektrische lading. Hoewel de lichtste quarks veelvoorkomende deeltjes zoals protonen en neutronen vormen, zijn mooie quarks relatief zwaar en zeldzaam.
Natuurkundigen willen de verschillende manieren meten waarop het Higgs-deeltje vervalt om te zien of ze passen in de voorspelde modellen. Als dit niet het geval is, kan dit in theorie een vergissing betekenen. Tot dusverre bevestigen alle nieuwe resultaten echter het standaardmodel.
Ilya Khel
Promotie video:
