Tevatron presenteert eindrapport higgsonderzoek

Twee dagen voor de update van de Europese concurrentie van het CERN, presenteerden wetenschappers van de Amerikaanse deeltjesversneller Tevatron vandaag hun eindresultaat over het Higgs-boson. Als het higgsdeeltje bestaat, moet het volgens de Tevatron-fysici een massa hebben van 125±7 gigaelektronvolt, ongeveer 130 maal de massa van het proton.

Twee decennia was de Tevatron de krachtigste deeltjesversneller ter wereld. Na de komst van de veel krachtigere Large Hadron Collider (de deeltjesversneller van het CERN) slaagde Tevatron er niet meer in om voldoende fondsen te werven. Daarom ging de deeltjesversneller eind september 2011 dicht. Sindsdien analyseerden wetenschappers de gegevens die voortkwamen uit de 500 biljoen botsingen die sinds maart 2001 zijn opgenomen.

'Hoewel het Tevatron nooit voor het ontdekken van higgsdeeltjes is gemaakt, is het toch gelukt een eerste glimp ervan te zien’, zegt Sijbrand de Jong, hoogleraar aan de Radboud Universiteit en leider van de Nederlandse Nikhef groep in het DZero-experiment in Chicago. ‘Hoewel we niet honderd procent zeker kunnen zijn, is er een duidelijke hint en ook een eerste directe massameting. Het is nu verder aan de LHC.’

Geen ontdekking
Om de resultaten van de speurtocht naar het Higgs-boson te quoteren, hanteren wetenschappers een sigmaschaal van vijf punten. Eén sigma betekent dat het verre van zeker is dat de resultaten niet het gevolg zijn van puur toeval. Drie sigma is een geldige observatie, maar alleen bij een vijf sigma mogen de onderzoekers een officiële ontdekking claimen. In dat geval is er maar één op een miljoen kans dat het resultaat het gevolg is van toeval.

Het Tevatron-eindresultaat heeft 2,9 sigma zekerheid dat de massa van het Higgs-boson, als het bestaat, 125±7 gigaelektronvolt bedraagt, ongeveer 130 keer zwaarder dan een proton en een half miljoen keer zwaarder dan een elektron.

De ATLAS-groep van het CERN had eind vorig jaar 2,9 sigma zekerheid dat het Higgs-boson 126 gigaelektronvolt weegt. De andere, onafhankelijke onderzoeksgroep van het CERN, CMS, had dan weer 3,1 sigma zekerheid dat het deeltje een massa heeft van 124 gigaelektronvolt. Om meer gegevens te verzamelen, en zo de sigmascore te kunnen verhogen, werden de experimenten in maart 2012 hervat. Dat zorgde ondertussen voor een verdubbeling van de hoeveelheid data sinds december vorig jaar, wat voldoende zou moeten zijn om een definitieve conclusie te maken.

Woensdag, 4 juli, weten we meer. Dan presenteert CERN in Melbourne, Australië, een update van haar jacht op het Higgs-boson.