Le CERN mesure précisément la masse du boson de Higgs

La détection du boson de Higgs au CERN en 2012 est l’une des plus grandes découvertes scientifiques de la décennie. Depuis, les scientifiques ont soigneusement mesuré ses propriétés, et maintenant les collaborations ATLAS et CMS ont effectué la mesure la plus précise de sa masse à ce jour.

Le boson de Higgs est une particule extrêmement importante – d’une part, c’était la dernière particule élémentaire prédite par le Modèle standard de la physique des particules. Le boson représente le champ de Higgs, qui imprègne uniformément l’univers entier. D’autres particules fondamentales, telles que les quarks et les leptons, gagnent leur masse en interagissant avec le champ de Higgs.

L’hypothèse a été proposée pour la première fois dans les années 1960, mais le boson de Higgs n’a été détecté directement qu’en 2012, confirmant finalement le mécanisme. Cela a valu aux scientifiques qui avaient initialement proposé l’idée le prix Nobel de physique 2013.

Au moment où il a été détecté pour la première fois, la masse du boson de Higgs était d’environ 125 à 126 gigaélectronvolts (GeV). Et maintenant, ce chiffre a été affiné davantage, jusqu’à une incertitude de 0,1%. Selon l’équipe, le boson de Higgs a une masse de 125,35 GeV.

Ce nouveau résultat est basé sur les données recueillies au Grand collisionneur de Hadrons entre 2011 et 2016. Le boson de Higgs est instable et se désintègre généralement très rapidement en particules plus légères. En 2011 et 2012, le détecteur CMS a observé que le boson de Higgs se désintégrait en deux bosons Z, avant de se désintégrer ensuite en quatre leptons. En 2016, il a été observé se désintégrant en deux photons.

Les chercheurs ont combiné ces résultats pour arriver à la nouvelle mesure de masse, qui est la plus précise jamais prise.

Bien que l’équipe affirme que la nouvelle mesure elle-même ne conduira pas directement à une nouvelle physique, elle ajoute d’autres pièces au puzzle du boson de Higgs et des limites du Modèle standard. Comprendre la masse aide à améliorer les mesures futures d’autres propriétés de la particule et ce que nous pouvons nous attendre à trouver dans les prochains accélérateurs de particules. En fin de compte, dit l’équipe, cela nous aidera à « comprendre la stabilité à long terme de l’univers. »

Un résumé détaillé des résultats a été publié en ligne sur la Collaboration CMS.