Po sześciu latach od odkrycia bozonu Higgsa wreszcie udało się zobaczyć jego rozpady na parę cząstek elementarnych znanych jako kwarki piękne. Obserwacja dokonana niezależnie przez eksperymenty ATLAS i CMS zbierające dane na Wielkim Zderzaczu Hadronów (ang.: LHC) jest zgodna z hipotezą, że wszechobecne pole kwantowe związane z cząstką Higgsa nadaje masę również kwarkom pięknym.
Model Standardowy cząstek elementarnych przewiduje, że około 60% rozpadów bozonu Higgsa to rozpady na parę kwarków pięknych, drugich z kolei najcięższych spośród sześciu znanych rodzajów kwarków (tzw. zapachów). Potwierdzenie tego przewidywania ma fundamentalne znaczenie dla Modelu Standardowego, u którego podstaw leży założenie, że to właśnie pole Higgsa nadaje masę wszystkim kwarkom oraz innym cząstkom elementarnym.
Pomimo dużego prawdopodobieństwa tego rozpadu, był on niezmiernie trudny do zaobserwowania z powodu ogromnej ilości innych, dużo częstszych procesów prowadzących do podobnej sygnatury eksperymentalnej. W celu osiągnięcia wystarczającej czułości, eksperymenty ATLAS i CMS przeanalizowały wszystkie dane zebrane od początku działania LHC, przy energiach zderzeń 7, 8 i 13 TeV. Dzięki temu oraz zaawansowanym technikom analizy oba eksperymenty uzyskały istotność statystyczną przekraczającą pięć odchyleń standardowych, co upoważniło do ogłoszenia obserwacji rozpadu bozonu Higgsa na dwa kwarki piękne.
Więcej informacji:
CERN: http://home.cern/about/updates/2018/08/long-sought-decay-higgs-boson-observed
ATLAS: http://atlas.cern/updates/press-statement/observation-higgs-boson-decay-pair-bottom-quarks
CMS: http://cms.cern/higgs-observed-decaying-b-quarks-submitted
Prawdopodobny rozpad bozonu Higgsa (H) na dwa kwarki piękne (b), w połączeniu z bozonem W rozpadającym się na muon (µ) i neutrino (v) zaobserwowany przez eksperyment ATLAS. Grafika: ATLAS/CERN.