Először találtak kísérleti bizonyítékot a Higgs-bozon két müonra bomlásáról az európai részecskefizikai kutatóintézet (CERN) kutatói, akik a jelenleg virtuálisan zajló 40. részecskefizikai konferencián mutatták be kutatási eredményeiket a nagyon ritka jelenségről.
A müon az elektron nehezebb társa, egyike azoknak az elemi részecskéknek, amelyeket az univerzum alapvető összetevőinek tartanak. Míg az elektronokat az elemi részecskék első családjába sorolják, a müon a második családba tartozik.
Nagyon ritka az a fizikai folyamat, amelyben a Higgs-bozon müonokra bomlik, csupán mintegy minden ötezredik Higgs-bozon bomlik müonokra.
Az új eredmények döntő fontosságúak a fizikai alapkutatásokban, mivel elsőként mutatják, hogy a Higgs-bozon kölcsönhatásban van az elemi részecskék második családjával – olvasható a CERN honlapján közzétett közleményben.
A CERN fizikusai a 2012-es felfedezése óta tanulmányozzák a Higgs-bozont, hogy feltárják tulajdonságait. A nagy hadronütköztetőben (LHC) folytatott proton-ütköztetésekben keletkező Higgs-bozon szinte azonnal szétesik – bomlik – más részecskékre. A Higgs-bozon tulajdonságai tanulmányozásának egyik fő módszere a különböző részecskékre való bomlás elemzése és gyakoriságuk vizsgálata.
A nagy hadronütköztető CMS-kísérlete a bomlásra háromszigmás bizonyítékot mutatott be, ami azt jelenti, hogy kevesebb mint egy a 700-hoz annak az esélye, hogy Higgs-bozon müonpárra való bomlása csak statisztikai fluktuáció. Az Atlas-kísérlet kétszigmás eredményt hozott, ami egy a 40-hez esélyt jelent. A két eredmény kombinálása jóval három szigma fölé növeli a jelentőséget, ami a kutatók szerint erős bizonyítékkal szolgál a Higgs-bozon két müonra bomlására.
„A CMS-kísérlet büszke arra, hogy sikerült a Higgs-bozon müonokra való bomlását ilyen érzékenységgel észlelni és megmutatni ezen folyamat első kísérleti bizonyítékát. Úgy tűnik, hogy a Higgs-bozon kölcsönhatásban van a második családba tartozó részecskékkel is, ami összhangban van a részecskefizikai standard modell előrejelzésével, ezt az eredményt tovább fogjuk finomítani a következő kísérletekből származó adatokkal”
– idézte a CERN közleménye Roberto Carlint, a CMS-kísérlet vezetőjét.
