Fysici: sporen van twee Higgsdeeltjes


Misschien is er niet één Higgsdeeltje, maar zijn er twee of zelfs nog meer. In nieuwe metingen van de LHC-superdeeltjesbotser in Genève zien fysici van de deels Nederlandse Atlas-detector twee pieken die in principe zouden moeten samenvallen.

Een grafische weergave van een botsing tussen fotonen, in zo'n botsing ontdekten onderzoekers van het CERN het Higgsdeeltje Beeld ANP

'Als dit waar is, is het heel spannend', zegt deeltjesfysicus prof. Nicolo de Groot van de Radboud Universiteit in Nijmegen. Sinds afgelopen weekend circuleren in kringen rond CERN nieuwe meetgegevens van het verval naar twee fotonen van het deze zomer ontdekte Higgsdeeltje. In de detectoren van Atlas is zo'n vervalpaar goed waar te nemen, mits alle andere processen waarbij fotonen ontstaan netjes worden weggefilterd.

Het in juli ontdekte Higgsdeeltje geldt als de sluitsteen van het Standaard Model, de meest gangbare deeltjestheorie. Het deeltje is een uiting van een veld dat alle elementaire deeltjes hun specifieke massa geeft: lichte deeltjes glippen er ongehinderd doorheen, zware moeten zwoegen. Zonder het Higgsveld vertelt de theorie niet waarom materie massa heeft.

De nieuwe metingen van Atlas hebben een maand op zich laten wachten. Vorige maand was er in Japan de eerste wetenschappelijke conferentie over Higgsmetingen na de echte ontdekking deze zomer. Het fotonfoton-werk van Atlas werd daar nadrukkelijk nog niet gepresenteerd.

De nieuwe Atlas-metingen bevestigen niet alleen wat bij de ontdekking van het Higgsdeeltje al het geval leek: er ontstaan meer fotonenparen dan theoretici zouden verwachten. Maar lijken de fotonenparen afkomstig van een iets lichter Higgsdeeltje dan van de zomer werd gemeld. Andere metingen dan aan fotonen komen nu juist wat hoger uit dan de eerder gevonden Higgsmassa.

Extase
Het vinden van twee verschillende versies van het Higgsdeeltje zou volgens Nikhef-directeur Frank Linde spectaculair nieuws zijn. 'De Higgs vinden was natuurlijk geweldig, maar wel voorspeld. Twéé soorten is echt onverwacht. Dan ben ik in extase.'

Volgens zijn collega De Groot is het verschil tussen de nu gevonden pieken statistisch nog lang niet solide. Het gaat maar om een handjevol waarnemingen. Bovendien, weet hij, heeft de Amerikaans-Europese CMS-detector aan de overkant van de LHC-versnellerring, meetgegevens die juist het omgekeerde beeld geven: een iets zwaardere Higgs die tot fotonenparen leidt.

'We moeten meer meetgegevens analyseren, maar mijn gevoel zegt me dat we ergens in het midden gaan uitkomen. Dit is geen crisis, wel een signaal dat we stug door moeten werken.'

Niettemin noemt hij de mogelijkheid van twee nauwverwante Higgsdeeltjes 'een uiterst spannend idee'. Een verklaring zou kunnen zijn dat het Higgsveld, dat deeltjes massa geeft als een soort kosmische tegenwind, niet voor alle deeltjesfamilies hetzelfde werkt.

In de simpelste versies van het Standaard Model is dat wel zo. Maar het hoeft niet. Fysici onderscheiden fermionen, waaruit materie is opgebouwd en bosonen, die de krachten overbrengen. De fotonfoton-metingen zouden vooral zicht bieden op de Higgsversie die fermionen massa geeft. De overige metingen op de versie die de bosonen verzwaart.

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@volkskrant.nl.