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CMS schließt erste Serie von Messungen des Higgs-Bosons ab

Heute beginnt mit der 37. Internationalen Konferenz für Hochenergiephysik, die diesmal in Valencia (Spanien) stattfindet, einer der wichtigsten Kongresse des Jahres auf diesem Gebiet. Die CMS-Kollaboration, in deren Rahmen das Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften Forschung am LHC-Beschleuniger (CERN) betreibt, stellt zu diesem Anlass eine Vielzahl neuer Studien zum Higgs-Boson vor.

03.07.2014

Diese Resultate basieren auf dem gesamten Satz von hochenergetischen Proton-Proton-Kollisionen der ersten LHC Betriebsperiode.

Seit der Entdeckung eines Higgs-Bosons durch die CMS- und ATLAS-Kollaborationen im Jahr 2012 haben Physiker außerordentliche Anstrengungen unternommen, um seine Eigenschaften zu messen. Dem vom Standardmodell der Teilchenphysik postulierten Higgs-Boson entspricht ein alles durchdringendes Feld, das gemäß den Vorhersagen des Brout-Englert-Higgs Mechanismus Elementarteilchen Masse verleiht. Die seit Jahrzehnten erwartete Entdeckung war eine Sternstunde der Forschung am LHC und führte zur Verleihung des Nobelpreises für Physik an Peter Higgs und François Englert. Seit der Entdeckung konzentrierte sich die Arbeit der Physiker am LHC auf die Beantwortung der Frage, ob das neue Teilchen das vom Standardmodell vorhergesagte Higgs-Boson oder ein anderes - unter Umständen eines von vielen - ist.

Mit den Resultaten für den Zerfall des Higgs-Bosons in zwei Photonen (1) schließt CMS die Studien der fünf wichtigsten Zerfallskanäle (2-5) ab. Diese Studien basieren auf dem vollen Datensatz von etwa 1015 Proton-Proton-Kollisionen bei Energien von 7 bzw. 8 TeV (ca.  8000 Protonmassen) und den endgültigen Kalibrationskonstanten für den Detektor. Das Bild oben zeigt ein klares Signal für den Zerfall des Higgs-Bosons in Photonen über dem Untergrund in Daten. Der Überschuss in diesem Kanal allein entspricht einer Signifikanz von 5 Sigma, d.h. einer Wahrscheinlichkeit einer zufällige Fluktuation von weniger als 1 : 3 Millionen. Die Präzision der Messung der Masse beträgt wenige Zehntel Prozent und demonstriert damit die Qualität von Design und Konstruktion des CMS-Detektors, die Effizienz des Betriebs während der ersten LHC Betriebsperiode und das Verständnis der Physiker in den Analysegruppen für jedes Detail des Experiments. 

Weitere Informationen finden Sie unter: http://cms.web.cern.ch/news/cms-closes-major-chapter-higgs-measurements