Bosone di Higgs, una traccia dal Tevatron

Si torna a parlare del bosone di Higgs, la particella più ricercata nella storia della fisica. Vi ricordate quella traccia – lungi ancora dall’essere una prova – individuata da due team presso il Large Hadron Collider al Cern di Ginevra? Bene, lo stesso indizio è stato ora trovato anche nei dati usciti negli ultimi anni da un altro acceleratore di particelle, il Tevatron del Fermilab (Batavia, Usa), ormai spento. 

La notizia è stata diffusa oggi a La Thuile, in Val D’Aosta, dalle collaborazioni Cdf (Collider Detector at Fermilab) e Dzero del dipartimento di energia del Fermilab stesso, durante un incontro di cervelli conosciuto come Rencontres de Moriond. 

In modo simile a quanto osservato al Cern, in seguito ai numerosi scontri di fasci di protoni e antiprotoni  (dal 2002 al 2011), è stato evidenziato un eccesso di eventi intorno al valore di energia di125 gigaelettronvolt: tra 115 e 135, per l’esattezza. Significa che, in quel punto, una particella non attesa  potrebbe essersi formata per poi decadere velocemente. Se non si tratta di un abbaglio (una fluttuazione statistica, per dirla con i fisici), questa particella avrebbe una massa di circa 130 volte quella del protone (la misura dell’energia viene trasformata in valore di massa, secondo la relazione E = mc²): un valore compatibile con quelli previsti per il bosone di Higgs. 

Proprio come al Cern, il range di valori emerge dall’analisi dei dati di due esperimenti indipendenti. Come sottolinea anche Nature, i risultati non sono statisticamente significativi (ovvero il margine di incertezza è ancora troppo alto), ma sono comunque in linea con quelli dell’Lhc, e tanto basta per scaldare gli animi. 

Anche perché i sistemi di rilevamento dei due acceleratori sono diversi: quello del Fermilab è più sensibile a certi prodotti del decadimento, come particolari quark (chiamati bottom e antibottom), mentre quello del Cern rileva altre particelle, tra cui i fotoni. Le osservazioni, quindi, sono complementari, come sottolinea Dmitri Denisov, responsabile di D0, perché è come avere due fotografie della stessa scena, scattate da punti di osservazione diversi. “Ma gli scienziati hanno ancora parecchio lavoro davanti, prima che si possa essere certi dell’esistenza del bosone di Higgs”, ha aggiunto il ricercatore. 

La cautela è più che d’obbligo. Esattamente un anno fa, il Tevatron aveva già sperato di aver trovato l’Higgs. Le analisi successive alle prime indiscrezioni, però, avevano scartato questa possibilità, indirizzando comunque gli scienziati verso l’esistenza di un’altra particella sconosciuta, non predetta dal famoso Modello Standard (la teoria che riproduce e spiega tutte le misure condotte fino ad oggi).

Questi nuovi dati, oltre a sostenere quelli dell’Lhc, danno un’altra preziosa informazione: il bosone di Higgs, se esiste, non si trova tra i 147 e i 179 gigaelettronvolt. 

“Senza qualcosa che assomigli al bosone di Higgs e che dia massa alle particelle fondamentali, l’intero mondo intorno a noi sarebbe molto diverso da quello che vediamo oggi”, ha commentato Giovanni Punzi, responsabile dell’esperimento Cdf e fisico presso l’Istituto nazionale di Fisica nucleare (Infn) di Pisa. È per questo che la caccia si sta facendo più serrata, e che all’ Lhc hanno già pensato bene diaumentare l’energia degli scontri tra protoni.

via wired.it 

Credit Immagine:Fermilab/ Reidar Hahn)