Une décennie après la découverte « monumentale » du le boson de Higgs – la “Dieu particule » qui donne de la masse à la matière et maintient ensemble le tissu physique de l’univers – les chercheurs disent qu’il reste encore beaucoup à apprendre à ce sujet.
La découverte historique de la particule a été faite au Grand collisionneur de hadrons (LHC) – le brise-atomes « Big Bang » près de Genève – et annoncée il y a exactement 10 ans par le Cern, l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire.
Les progrès réalisés depuis lors pour déterminer ses propriétés ont permis aux physiciens de faire de grands pas en avant dans notre compréhension de l’univers.
Les chercheurs ont pu mesurer la masse du boson de Higgs, qui est une constante fondamentale de la nature qui n’est pas prédite par le modèle standard.
De plus, avec la masse de la particule élémentaire connue la plus lourde, le quark top, et d’autres paramètres, la masse du boson de Higgs peut déterminer la stabilité du vide de l’univers.
Mais les chercheurs disent qu’il y a encore beaucoup de questions sans réponse sur la particule, comme : peut-elle interagir avec la matière noire et révéler la nature de cette mystérieuse forme de matière ?
Ce qui génère la masse et l’auto-interaction du boson de Higgs, et s’il a des jumeaux ou des parents, sont d’autres questions qui restent sans réponse.
La découverte de Higgs était vitale pour le modèle standard – la théorie qui décrit le réseau de particules, de forces et d’interactions qui composent l’univers.
Sans le boson de Higgs pour donner la masse et le poids à la matière, il ne pourrait y avoir d’univers de modèle standard.
Michelangelo Mangano, théoricien du CERN, a déclaré : “Et bien que tous les résultats obtenus jusqu’à présent soient cohérents avec le modèle standard, il reste encore beaucoup de place pour de nouveaux phénomènes au-delà de ce qui est prédit par cette théorie.”
La découverte du boson de Higgs a été une étape monumentale dans la physique des particules
Fabiola Gianotti, directrice générale du Cern
Luca Malgeri, porte-parole de CMS, l’un des deux détecteurs géants du LHC, avec Atlas – a déclaré: «Le boson de Higgs lui-même peut indiquer de nouveaux phénomènes, dont certains pourraient être responsables de la matière noire dans l’univers.
“Atlas et CMS effectuent de nombreuses recherches pour sonder toutes les formes de processus inattendus impliquant le boson de Higgs.”
À l’occasion du 10e anniversaire de la découverte, la directrice générale du Cern et chef de projet de l’expérience Atlas à l’époque, Fabiola Gianotti, a déclaré : « La découverte du boson de Higgs a été une étape monumentale en physique des particules.
“Cela a marqué à la fois la fin d’un voyage d’exploration de plusieurs décennies et le début d’une nouvelle ère d’études sur cette particule très spéciale.
“Je me souviens avec émotion du jour de l’annonce, un jour d’immense joie pour la communauté mondiale de la physique des particules et pour toutes les personnes qui ont travaillé sans relâche pendant des décennies pour rendre cette découverte possible.”
Les chercheurs suggèrent que des réponses à certaines des questions en suspens pourraient être fournies par les données de la troisième exploitation imminente (exploitation 3) du LHC ou de la mise à niveau majeure du collisionneur, le LHC à haute luminosité, à partir de 2029.
« Les collisionneurs à haute énergie restent le microscope le plus puissant à notre disposition pour explorer la nature aux plus petites échelles et découvrir les lois fondamentales qui régissent l’univers », a déclaré Gian Giudice, chef du département Théorie du Cern.
Après une maintenance et des mises à niveau planifiées, le LHC a été remis en marche en avril et est maintenant à pleine vitesse, ce qui signifie que des collisions de protons peuvent à nouveau avoir lieu.
Une nouvelle période de prise de données débutera mardi.
Le LHC fonctionnera 24 heures sur 24 pendant près de quatre ans à une énergie record, offrant une précision et un potentiel de découverte plus grands que jamais.
Au cours des expériences, les scientifiques se pencheront sur la nature du boson de Higgs avec une précision sans précédent et dans de nouveaux canaux.
Ils étudieront également les propriétés de la matière sous des températures et des densités extrêmes, et rechercheront des candidats pour la matière noire et pour d’autres phénomènes nouveaux.
Andreas Hoecker, porte-parole de la collaboration Atlas, a déclaré: «Nous allons mesurer les forces des interactions du boson de Higgs avec la matière et forcer les particules avec une précision sans précédent, et nous poursuivrons nos recherches sur les désintégrations du boson de Higgs en particules de matière noire ainsi que sur les recherches de des bosons de Higgs supplémentaires.
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