HU: Forskarna upptäckte ny elementarpartikel

Helsingfors universitet
Kommunikation och samhällsrelationer
4.7.2012

- Detta är ett genombrott inom partikelfysiken. Resultatens likhet med Higgs boson visar klart vägen för den fortsatta forskningen, säger professor Paula Eerola från Helsingfors universitet, som leder de tre finska forskningsgrupper från Forskningsinstitutet för fysik, Helsingfors universitet och Villmanstrands tekniska universitet som deltar i CMS-experimentet.
 
Efter att ha analyserat alla proton-protonkrockar som hittils har samlats, har CMS-experimentet observerat en topp vid ca 125 GeV på massdistributionen av flera partikelsluttillstånd. Toppens statistiska signifikans är fem standardavvikelser över den kända bakgrunden. Detta betyder, att risken för att det av en slump skulle uppstå en så stor topp i datat är mycket liten: bara en på tre miljoner.
 
Enligt CMS-experimentet förorsakas toppen av en ny partikel, vars massa är 125 GeV. Toppen syns tydligast i de sluttillstånd där mätningarna är mest exakta, det vill säga i de sluttillstånd som består av antingen ett fotonpar eller två leptonpar (elektroner eller myoner).
 
Dessa resultat stämmer överens med de som förväntas för Higgs boson. Mer information behövs dock för att man ska kunna fastslå huruvida den nya partikeln är Higgs boson, eller om den har egenskaper som vittnar om nya fenomen utanför standardmodellen.
 
Resultaten lades fram i ett seminarium den 4 juli 2012 på Cern. Resultaten stöds också av de resultat som nyligen lades fram vid Fermilaboratoriet i USA rörande CDF- och D0-experimenten, där man observerat ett bredare topp som stämmer överens med Higgs. Finländska forskare deltar också i CDF-experimentet.
 
Higgsbosonen, som fått sitt namn efter den engelske fysikern Peter Higgs, är den sista pusselbiten som fattas i partikelfysikens s.k. standardmodell. Higgs partikeln kunde förklara hur andra partiklar får sin massa. Enligt teorin om Higgsmekanismen fylls världsrymden av Higgs kraftfält. Alla andra partiklar samverkar med Higgsfältet och får på det sättet sin massa. Higgs partikel eller boson skulle då vara de partiklar som förmedlar kraftfältet.
 
Forskarna letar efter Higgs boson med hjälp av partikelacceleratorn LHC. Den skapar högenergiska kollisioner mellan protoner, och i dessa kollisioner uppstår olika elementarpartiklar. Energin och intensiteten hos LHC antas vara tillräckliga för att producera Higgsbosonen, om den existerar. Higgsbosonen splittras dock så snabbt i experimentet att den endast kan observeras som sluttillstånd bestående av andra elementarpartiklar.
 
LHC-experimenten fortsätter och samlar hela tiden mer data. CMS räknar med att ha samlat dubbelt så mycket data som hittills vid slutet av år 2012. Det gör det möjligt att reda ut egenskaperna hos den nya partikeln, men också att utvidga forskningen åt nya håll.
 
Det finska samarbetet med Cern samt deltagandet i CMS-experimentet koordineras av Forskningsinstitutet för fysik, som är ett gemensamt forskningsinstitut mellan Helsingfors och Jyväskylä universitet, Villmanstrands och Tammerfors tekniska universitet samt Aalto-universitetet.
 
Forskningsinstitutet för fysik: http://www.hip.fi/
Higgsin metsästäjät -bloggen: http://blogs.helsinki.fi/higgshunters/
CMS-resultaten: https://cms.web.cern.ch/news/cms-higgs-search-new-results-ichep-2012-conference

Bilder på partikelkollisionerna:
http://cms.web.cern.ch/news/july-4th-seminar-new-cms-higgs-search-results

Mer information:
Professor Paula Eerola, Helsingfors universitet och Forskningsinstitutet för fysik (också på svenska): tel. +358-50-317 5600
Forskare Lauri Wendland, Forskningsinstitutet för fysik: tel. +358-50-302 3640
Forskare Mikko Voutilainen, Helsingfors universitet: tel. +358-50-575 2454
Forskare Tomas Lindén (på svenska): tel. 358-400-831 583

Med vänlig hälsning
Katja Bargum
Informatör
 
Helsingfors universitet
Kommunikation och samhällsrelationer
PB 33 (Fabiansgatan 18), 00014 Helsingfors universitet
e-post: katja.bargum@helsinki.fi
tel. (09) 191 40809,  050 318 5351
www.helsinki.fi/universitetet
www.facebook.com/helsinginyliopisto
www.youtube.com/universityofhelsinki
www.twitter.com/HelsinkiUni