Étude du Higgs : ce n’est que le début
Même les spécialistes ne parlent pas de « boson de Higgs » pour désigner la particule découverte en juillet. Les physiciens hésitent encore à l’appeler ainsi car ils veulent être sûrs que ses propriétés correspondent à celles prédites par la théorie. Cette semaine, lors de la conférence HCP, à Kyoto, CMS et ATLAS ont présenté leurs derniers résultats : une analyse plus détaillée a permis d’aboutir à une valeur plus précise de la masse de la particule et de commencer à mettre en évidence des voies de désintégration encore jamais observées.
Depuis juillet, ATLAS comme CMS s’attachent à affiner l'analyse de leurs données. D’importantes équipes de physiciens ont étudié dans leurs moindres détails tous les signaux et toutes les informations pouvant être extraits des données. Grâce à cet effort collectif, les deux collaborations ont pu récemment préciser la masse de la nouvelle particule et présenter plusieurs nouvelles mesures qui commencent à lever le voile sur ses propriétés.
ATLAS a analysé un vaste échantillon de données (13 fb-1) à une énergie de 8 TeV. Ces nombreuses statistiques permettront à la collaboration d’étudier certains processus de physique – comme les désintégrations de la nouvelle particule en deux photons ou en quatre leptons – qui conduiront à de meilleures mesures des propriétés. Il a également été question à Kyoto de l’observation préliminaire de nouvelles voies de désintégration de la nouvelle particule (en deux taus ou en deux quarks b). Dans l’ensemble, les résultats sont compatibles avec les prédictions concernant le Higgs du Modèle standard. Pour ATLAS, la masse de la nouvelle particule s’établit désormais à mX = 126 GeV.
Des résultats similaires ont été présentés par CMS. Les statistiques plus nombreuses obtenues ont permis de préciser davantage les résultats présentés en juillet. Ainsi, la masse de la nouvelle particule mesurée par CMS s’établit à :
mX = 125,8 ± 0,4(stat) ± 0,4(syst) GeV. Le signal présente maintenant une signification de 6,8 sigmas. L’analyse montre également que les caractéristiques de la nouvelle particule semblent s’approcher de celles que le boson de Higgs est censé posséder, et ses désintégrations en fermions (comme les particules tau) commencent à devenir significatives. Les couplages du nouveau boson sont bien en deçà de 2 écarts types par rapport aux valeurs prédites par le Modèle standard.
À mesure que les expériences passeront de la phase de la découverte à une phase de mesures et d’études approfondies, les analyses se poursuivront. Sur la base du plus grand échantillon de données dont elles disposent, les collaborations prévoient de présenter dans le courant des prochains mois des résultats actualisés.
