Il CERN misura con precisione la massa del bosone di Higgs

La scoperta del bosone di Higgs al CERN nel 2012 è una delle più grandi scoperte scientifiche del decennio. Negli anni successivi, gli scienziati hanno misurato attentamente le sue proprietà, e ora le collaborazioni ATLAS e CMS hanno effettuato la misurazione più precisa della sua massa fino ad oggi.

Il bosone di Higgs è una particella incredibilmente importante – per uno, era la particella elementare finale prevista dal Modello standard della fisica delle particelle. Il bosone rappresenta il campo di Higgs, che pervade uniformemente l’intero universo. Altre particelle fondamentali, come quark e leptoni, ottengono la loro massa interagendo con il campo di Higgs.

L’ipotesi è stata proposta per la prima volta negli anni ‘ 60, ma il bosone di Higgs non è stato rilevato direttamente fino al 2012, confermando infine il meccanismo. Ciò ha valso agli scienziati che hanno originariamente proposto l’idea il Premio Nobel per la fisica 2013.

Al momento in cui è stato rilevato per la prima volta, la massa del bosone di Higgs è stata misurata approssimativamente da 125 a 126 Gigaelectronvolt (GeV). E ora questa cifra è stata ulteriormente affinata, fino a un’incertezza dello 0,1 per cento. Secondo il team, il bosone di Higgs ha una massa di 125,35 GeV.

Questo nuovo risultato si basa sui dati raccolti presso il Large Hadron Collider tra il 2011 e il 2016. Il bosone di Higgs è instabile e di solito decade in particelle più leggere estremamente rapidamente. Nel 2011 e nel 2012, il rivelatore CMS ha osservato il bosone di Higgs decadere in due bosoni Z, prima di decadere ulteriormente in quattro leptoni. Nel 2016, è stato osservato decadere in due fotoni.

I ricercatori hanno combinato questi risultati per arrivare alla nuova misurazione della massa, che è la più precisa mai presa.

Mentre il team dice che la nuova misurazione stessa non porterà direttamente a nuova fisica, aggiunge altri pezzi al puzzle del bosone di Higgs e ai limiti del Modello Standard. Comprendere la massa aiuta a migliorare le misurazioni future di altre proprietà della particella e ciò che possiamo aspettarci di trovare nei prossimi acceleratori di particelle. In definitiva, dice il team, ci aiuterà a ” comprendere la stabilità a lungo termine dell’universo.”

Un riepilogo dettagliato dei risultati è stato pubblicato online presso la Collaborazione CMS.