Nu officieel: Higgs-deeltje verschaft massa
De eerste observatie van de gelijktijdige productie van een Higgs-deeltje met een top-quark-antiquark-paar werd maandag 4 juni gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Physical Review Letters. Deze belangrijke mijlpaal, gedaan in het deeltjesonderzoekscentrum CERN, demonstreert ondubbelzinnig de interactie van het Higgs-deeltje met de zwaarste bekende subatomaire deeltjes. Deeltjesfysicus Prof. Freya Blekman van de VUB, die aan het CERN-experiment meewerkt: “Dit is een belangrijke stap voorwaarts in ons begrip van de oorsprong van massa. Bovendien vonden we sneller resultaat dan verwacht.” Deze studie was een van de belangrijkste doelstellingen van de deeltjesversneller op CERN in dit decennium.
De ontdekking van het Higgs-deeltje in 2012 zorgde wereldwijd voor krantenkoppen en leidde tot de Nobelprijs voor François Englert en Peter Higgs. De connectie van het Higgs-deeltje naar andere deeltjes hangt af van de massa van die andere deeltjes. Tot nu toe was die voor quarks nog niet precies gemeten.
De interacties die in CERN zijn waargenomen komen overeen met de voorspellingen. Dit is een bevestiging dat het Higgs-deeltje zich ook met quarks volgens het standaardmodel van de deeltjesfysica gedraagt. Zonder het hier bevestigde principe zouden atomen niet stabiel zijn en uit elkaar vallen. De nieuwe kennis helpt wetenschappers om beter te begrijpen hoe de quarks een verschillende massa hebben. Omdat alle atomen van quarks gemaakt zijn, betekent dit dat we veel meer begrip hebben van de wereld op een subatomair niveau.
Vrije Universiteit Brussel
De data-analyse werd gedeeltelijk uitgevoerd in Brussel door Kirill Skovpen, FWO-postdoc bij de Vrije Universiteit Brussel. Skovpen vermeldt dat deze inspanning een levendige en wereldwijde samenwerking vertegenwoordigt van vele uitstekende fysici die afkomstig zijn uit de zeer verschillende expertisegebieden. De samenwerking en de expertise in België is een enorme troef bij het nastreven van deze uiterst uitdagende taak.
Skovpen droeg bij aan de analyse van de data waardoor het mogelijk was om het bewijs voor dit proces te claimen. “We zijn stevig op weg naar een gedetailleerde verkenning van het samenspel tussen de top quark en het Higgs-deeltje, zodat we deze fundamentele interactie kunnen begrijpen. Die twee zwaarste fundamentele deeltjes kunnen deuren openen naar mogelijke antwoorden op nog onopgeloste vragen van het universum! ” zegt Skovpen.
Belgische inbreng
België brengt een aanzienlijke expertise bij het onderzoek in, de wetenschappers zijn afkomstig van de UCL, UA, VUB, UGent en ULB. Van de VUB zijn ongeveer 25 onderzoekers betrokken inclusief drie profs, totaal in Vlaanderen ongeveer 60 wetenschappers en in België totaal ongeveer 120. (Meer info over de deelnemende wetenschappers van de VUB vindt u op: http://www.iihe.ac.be) Belgische wetenschappers werken onder andere samen in het Excellence of Science-programma van FWO en FNRS, dat tot doel heeft gezamenlijk onderzoek tussen onderzoekers in de Vlaamse en Franstalige gemeenschap te bevorderen.
Dit onderzoek, en in het bijzonder de nodige infrastructuur, zou niet mogelijk zijn in Vlaanderen en België zonder de voortdurende steun van met name het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek (FWO) en Fonds Nationale de la Recherche Scientifique (FNRS) en door de universiteiten via hun Onderzoeksraden. Het “Excellence of Science - EOS” - be.h project ontvangt financiering van F.R.S.-FNRS en FWO via project n. 3082081.
Zie voor meer informatie: https://be-h.be/ http://cms.cern/news/tth-announcement http://cms.cern/news/observation-tth-production CMS ttH observation journal article: Phys. Rev. Lett. 120, 231801 (2018), https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.120.231801 , arXiv:1804.02610 (figures)