Dans le cadre de la collaboration ATLAS, le groupe de recherche de Fribourg dirigé par le professeur Karl Jakobs et le Dr Christian Weiser a contribué à trouver des preuves solides que, entre autres, la particule de Higgs se désintègre en quarks. Les chercheurs ont analysé des ensembles de données qui ont été enregistrés en 2015 et 2016 avec le détecteur ATLAS du plus grand accélérateur de particules au monde, le Grand collisionneur de hadrons (LHC) de l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN) à Genève, La Suisse.

"La forte preuve que la particule de Higgs, comme le prédit la théorie, se désintègre en quarks fournit encore une autre pièce essentielle au puzzle de cette particule, " dit Weiser, qui dirige l'activité de recherche à Fribourg. « L'objectif est maintenant de prouver que la décomposition existe sans l'ombre d'un doute et, sur la base de ces connaissances, pour mesurer plus précisément les propriétés de la particule de Higgs."

Par conséquent, mesurer la désintégration est extrêmement important pour les chercheurs afin d'expliquer la courte durée de vie de la particule de Higgs. Des écarts mesurables par rapport aux prédictions de la théorie standard pourraient indiquer une prétendue nouvelle physique, qui va au-delà du modèle standard.

La découverte de la particule de Higgs grâce aux expériences ATLAS et CMS à l'accélérateur LHC du CERN en 2012 a représenté une étape importante en physique alors même que l'existence de la particule avait été prédite près de 50 ans auparavant. C'est une particule dont la durée de vie est la plus courte qui se désintègre en d'autres particules presque au moment où elle est produite.

Le taux de désintégration en diverses particules peut être calculé dans le cadre de la théorie sous-jacente. Jusqu'à maintenant, les chercheurs ont pu prouver pleinement la désintégration en d'autres particules - les bosons W et Z, photons et leptons tau. Mais ils n'avaient pas été en mesure d'observer la désintégration de la particule de Higgs en quelques quarks b qui devrait se produire avec le taux le plus élevé d'environ 60 % de probabilité. La raison en est qu'il existe un certain nombre d'autres processus difficiles à différencier de la désintégration de la particule de Higgs dans les quarks b et qui se produisent à un rythme beaucoup plus élevé.

Mais maintenant, ils ont découvert de nouvelles preuves :la probabilité que le signal observé soit simulé uniquement par d'autres processus n'est que de 0,018 %. La présentation de ces résultats a été l'un des moments forts de la conférence organisée par l'European Physical Society (EPS) qui s'est tenue du 5 au 12 juillet. 2017 à Venise, Italie.