Hoe zwaar is het Higgs boson eigenlijk?

Er lijkt een ware prestigeslag uitgebroken tussen de grote deeltjesversneller van de Verenigde Staten, het Fermilab bij Chigago, en van Europa, de Large Hadron Collider bij Genéve, om als eerste het Higgs boson te ontdekken. Een paar dagen geleden werd bekend gemaakt dat ze bij Fermilab voor het eerst een losse top-quark hadden ontdekt. Da’s op zich niet zo schokkend, maar wel dat de analysemethodes die ze daarbij gebruikten ook gebruikt kunnen worden om het signaal van een eventueel opdoemend Higgs boson los te weken van de achtergrondruis. Eh… ik gebruik de term schokkend vanuit LHC-oogpunt: daar hebben ze sinds september vorig jaar te kampen met een enorme tegenslag in de vorm van een heliumlekkage, waardoor ze minstens een jaar uitstel voor de kiezen hebben gekregen. Dat boson, waarvan je deze Astroblog maar even moet lezen als je niet meer weet wat voor elementair deeltje dat ook weer is, vormt tegenwoordig de Heilige Graal van de natuurkunde en de vondst ervan betekent een gegarandeerde Nobelprijs. Ergo: Fermilab en LHC experimenteren c.q. herstellen zich suf om dat deeltje als eerste te zien. Belangrijk daarbij is de vraag hoe zwaar het Higgs boson nou precies weegt. Hoeveel rustmassa heeft H^o, zoals het wordt afgekort? Tot afgelopen zomer dachten de dames/heren natuurkundigen dat de massa ergens tussen 114 GeV en 185 GeV ^[1]Ter vergelijking: de massa van een proton is 1 GeV/c2, dus het is een zéér zwaar deeltje. moest liggen. Maar recent onderzoek in het Fermilab heeft wat nadere beperkingen aan de massa opgeleverd en hoe het mogelijke plaatje er nu uitziet zie je in de afbeelding hierboven (onderste helft). Die blokkade van een mogelijke massa rondom 170 GeV is ingegeven door de nauwkeurige bepaling door Fermilab van de massa van het zogenaamde W boson: 80,401 +/- 0,044 GeV. Tsja, hoe W boson en Higgs boson aan elkaar gekoppeld zijn is een lang verhaal, maar neem van mij aan dá t ze qua massa aan elkaar gekoppeld zijn. De Tevatron van het Fermilab is theoretisch in staat Higgs bosonen tot 170 GeV  te detecteren. Ze zijn daar dan ook wat blij dat langzaam maar zeker een zwaar Higgs boson (zwaarder dan 170 GeV) steeds minder waarschijnlijk wordt. Misschien moeten Fermilab en LHC het maar op een deal gooien: Fermilab vindt een eerste aanwijzing voor het Higgs boson en LHC geeft een formele bevestiging ervan. Deal? 😀 Bron: New Scientist.