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14.03.2013

Neuer Erfolg in der Higgs-Fahndung

Die Indizien werden immer eindeutiger: Heute haben Wissenschaftler der beiden LHC-Experimente CMS und ATLAS auf der Moriond-Konferenz in La Thuile (Italien) bekanntgegeben, dass das Teilchen, welches sie im letzten Jahr am größten Teilchenbeschleuniger der Welt gefundenen hatten, immer deutlicher wie ein Higgs-Teilchen aussieht. Analysen beider Kollaborationen zeigen, dass der Spin des Teilchens mit hoher Wahrscheinlichkeit Null ist, so wie es für ein Higgs-Teilchen erwartet wird. Ob es sich um das Higgs-Teilchen handelt, das genau ins Standardmodell der Teilchenphysik passt, oder ob es ein Vertreter eines Higgs-Teilchens ist, das von anderen Theorien vorhergesagt wird, können die Physiker allerdings noch nicht genau sagen. Hierfür sind noch intensive weitere Analysen notwendig.

Im Juli 2012 hatten die Forscher die Entdeckung des Teilchens mit einer Masse von etwa 125 GeV bekanntgegeben. Die Physiker waren sich zu dem Zeitpunkt sicher, dass es sich um ein sogenanntes Boson handelt, aber noch nicht, ob es das langgesuchte Higgs-Boson ist. Nach der Entdeckung schalteten die Physiker aber sofort ihren Experimentiermodus um: Statt „suchen“ hieß es jetzt „untersuchen“. Fieberhaft durchforsteten die Forscher die Kollisionen, um die Eigenschaften des neu gefundenen Teilchens herauszufinden. Dabei identifizieren sie die Teilchen anhand ihrer Zerfallsprodukte, die sie im Detektor auffangen. Nur sehr wenige der Billiarden Kollisionen, die die großen Detektoren am LHC registrierten, erzeugen allerdings ein Higgs-Teilchen. Diese müssen identifiziert und aufs Genaueste ausgewertet werden. Die Ergebnisse dieser Sisyphos-Arbeit und damit den aktuellen Stand der Ermittlungen präsentierten die Forscher heute auf der Moriond-Konferenz. Dafür konnten die Wissenschaftler etwa zweieinhalb Mal so viele Kollisionen analysieren, als im Juli 2012 bei der Entdeckung zur Verfügung standen. Die Wissenschaftler sind jetzt ziemlich sicher, dass sie ein Higgs-Teilchen haben, ob es sich allerdings um das Standardmodell-Higgs handelt, oder ob es der erste experimentelle Hinweis auf eine darüberstehende Theorie ist, ist noch nicht klar. Um diese Aussage treffen zu können, brauchen die LHC-Wissenschaftler sicher noch Jahre und weitere Daten.

Der LHC-Beschleuniger wurde Anfang dieses Jahres abgeschaltet, um auf den Betrieb bei seiner vollen Energie vorbereitet zu werden. Mit dem 2015 geplanten Neustart wird der LHC in der Lage sein, noch mehr Teilchenkollisionen bei noch höheren Kollisionsenergien zu erzeugen, und damit noch weiter in bisher unerforschtes Terrain vorzudringen. Die Entdeckungsreise hat gerade erst begonnen.

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