Als onderdeel van de ATLAS-samenwerking, de Freiburg-onderzoeksgroep onder leiding van Prof. Dr. Karl Jakobs en Dr. Christian Weiser heeft bijgedragen aan het vinden van sterk bewijs dat, onder andere, het Higgs-deeltje vervalt in quarks. De onderzoekers analyseerden datasets die in 2015 en 2016 zijn vastgelegd met de ATLAS-detector bij 's werelds grootste deeltjesversneller, de Large Hadron Collider (LHC) bij de Europese Organisatie voor Nucleair Onderzoek (CERN) in Genève, Zwitserland.

"Het sterke bewijs dat het Higgs-deeltje, zoals voorspeld door de theorie, vervalt in quarks levert nog een ander essentieel stukje van de puzzel over dit deeltje, " zegt Weiser, die de onderzoeksactiviteit in Freiburg leidt. "Het doel is nu om te bewijzen dat het verval zonder enige twijfel bestaat en, op basis van deze kennis, om de eigenschappen van het Higgs-deeltje nauwkeuriger te meten."

Als resultaat, het meten van het verval is voor de onderzoekers enorm belangrijk om de korte levensduur van het Higgs-deeltje te verklaren. Meetbare afwijkingen van de voorspellingen van de standaardtheorie kunnen wijzen op zogenaamde nieuwe fysica, die verder gaat dan het standaardmodel.

De ontdekking van het Higgs-deeltje via de ATLAS- en CMS-experimenten bij de LHC-versneller in CERN in 2012 vormde een mijlpaal in de natuurkunde, hoewel het bestaan ​​van het deeltje bijna 50 jaar daarvoor was voorspeld. Het is een zeer kortlevend deeltje dat bijna op het moment dat het wordt geproduceerd in andere deeltjes vervalt.

De snelheid waarmee verval in verschillende deeltjes optreedt, kan worden berekend in het kader van de onderliggende theorie. Tot nu toe, onderzoekers hebben het verval in andere deeltjes volledig kunnen bewijzen - zogenaamde W- en Z-bosonen, fotonen en tau-leptonen. Maar ze waren niet in staat geweest het verval van het Higgs-deeltje tot een paar b-quarks waar te nemen, dat naar verwachting met de grootste kans van ongeveer 60 procent zal plaatsvinden. De reden is dat er een aantal andere processen bestaan ​​die moeilijk te onderscheiden zijn van het verval van het Higgs-deeltje in b-quarks en die veel sneller plaatsvinden.

Maar nu hebben ze nieuw bewijs gevonden:de kans dat het waargenomen signaal alleen door andere processen wordt geveinsd, is slechts 0,018 procent. De presentatie van deze bevindingen was een van de hoogtepunten van de conferentie van de European Physical Society (EPS) die van 5 tot 12 juli werd gehouden. 2017 in Venetië, Italië.