Nova medição do bóson de Higgs é a mais precisa já registrada: WebCuriosos
Quando fluxos de prótons ultrarrápidos colidem, um bóson de Higgs pode surgir por um breve instante antes de decair em partículas mais leves.
Nesse momento, os físicos podem trabalhar de trás para frente para estimar a massa daquela que poderia ser a partícula mais importante e, ainda assim, mais evasiva do Modelo Padrão.
Depois de calcular os números de um número impressionante de colisões de prótons usando o Grande Colisor de Hádrons (LHC), os físicos agora têm o número mais preciso até agora para esta propriedade tão importante.
Primeiro relatado em julhoas medições mais recentes são de um período de quatro anos em que cerca de 9 milhões de partículas do bóson de Higgs foram previstos para terem sido produzidos no LHC, o maior e mais poderoso acelerador de partículas do mundo. Mas apenas uma pequena fração desses Higgs foi observada experimentalmente.
Ainda assim, foi suficiente para uma equipa internacional de investigadores que trabalha no Experimento ATLASum dos dois detectores do LHC, para obter as medições mais precisas da massa do bóson de Higgs.
O Higgs é uma partícula bastante desconcertante: surge de um campo quântico que emana por todo o Universo, dando massa a outras partículas fundamentais.
Embora as massas de outras partículas no Modelo Padrão da física possam ser deduzidas da teoria, os físicos precisam tatear de forma relativamente cega através da experimentação para determinar a massa de Higgs.
Ter uma medição precisa é importante dada a importância da medição na compreensão de outras interações de partículas.
A sua própria massa relativamente grande tornou a observação do bóson de Higgs bastante exigentee ainda assim as medições atuais da massa de Higgs são três vezes mais leves do que os modelos sugerem, de acordo com as previsões.
Embora essas discrepâncias ainda não estão resolvidosestas últimas medições refinam as nossas melhores estimativas da massa do bóson de Higgs, o que influencia como é interage com outras partículas e consigo mesmo.
Os pesquisadores combinaram várias medições de massa baseadas no decaimento da partícula com calibrações mais precisas, para obter uma massa do bóson de Higgs de 125,11 gigaeletronvolts (GeV) com uma incerteza de 0,11 GeV. Isso está abaixo de um massa de 125,35 GeV e uma precisão de 0,12 por cento em 2019.
“Este resultado representa atualmente a medição mais precisa da massa do bóson de Higgs, atingindo uma precisão de 0,09% nesta quantidade fundamental”, disseram membros da colaboração ATLAS. escreva em seu papel.
É importante ressaltar que a estimativa da equipe reduz a incerteza estatística e sistemática da massa de Higgs em outro nível – incerteza que anteriormente deixava espaço de manobra considerável para interpretação dos dados.
Ter medições mais precisas ajuda os físicos a testar as previsões do Modelo Padrão de Física de Partículas e a detectar possíveis desvios – se existirem.
No ano passado, por exemplo, a medição mais precisa já feita da massa do bóson W expôs algumas possíveis fissuras no Modelo Padrão, que continua a ser o nosso melhor modelo funcional de partículas fundamentais e suas interações. A massa do bóson W estava sete desvios padrão em relação à previsão do modelo, um resultado que ninguém esperava.
Desvios como este sugerem algum fenômeno novo ou desconhecido além do Modelo Padrão, que não explica tudo sobre o Universo. No entanto, preciso também não significa preciso; pode ser que o as medidas estão erradasnão a teoria.
Quanto ao bóson de Higgs, apesar destas medições mais recentes, os físicos também não definiram as suas propriedades – nem perto disso.
Por um lado, o bóson de Higgs não aparece sempre com a mesma massa, mas sim com uma variedade de massas possíveis, que os físicos chamam de “largura”. Em 2022, cientistas refinaram suas estimativas da 'largura' do bóson de Higgs com maior precisão do que nunca.
Mas ao obter estimativas cada vez mais precisas da massa de Higgs, os físicos estão cada vez mais perto de responder a algumas questões difíceis sobre a enigmática partícula, tais como: O bóson de Higgs interage consigo mesmo como o Modelo Padrão prevê que deveria? E como ele se acopla a outras partículas?
Até maravilhas mais selvagens incluem: Existem diferentes versões do Higgs que ainda não descobrimos, e poderia o Higgs ser um portal para a compreensão da matéria escura, a substância misteriosa que preenche o Universo, mas que ninguém nunca viu?
É claro que os físicos ainda estão no caçar outras partículas isso pode explicar a incrível leveza do bóson de Higgs, uma anomalia que os tem perseguido desde que o Higgs foi descoberto em 2012.
Com atualizações recentes ao LHC agora completo, projetado para aumentar a energia e a intensidade de suas colisões de partículas, e mais atualizações planejadas no futuro, quem sabe o que surgirá?
O estudo foi publicado em Cartas de revisão física.
