Un potente test per verificare l’esistenza di altre forze della Natura

Secondo il modello standard, le particelle che mediano le quattro interazioni fondamentali sono i fotoni, i bosoni W e Z e i gluoni. Di recente, però, è emerso un nuovo interesse per quanto riguarda la possibile esistenza di una ‘nuova forza’ che, se confermata, potrebbe implicare una estensione del modello standard. Dal punto di vista puramente teorico, questa ‘quinta forza’ sarebbe mediata da un bosone di gauge denominato Z’, o “fotone scuro” proprio perchè l’interazione sarebbe difficile da rivelare, e influenzerebbe solamente neutrini e leptoni instabili.

Confermato il decadimento di Higgs in fermioni

Event recorded by CMS in 2012 at a proton-proton centre-of-mass energy of 8 TeV. It shows characteristics expected from the decay of the SM Higgs boson to a pair of τ leptons. Such an event is characterised by the production of two forward-going particle jets (green towers), seen here in opposite endcaps. One of the τs decays to a muon (red lines) and neutrinos, while the other τ decays into a charged hadron (blue towers) and a neutrino. Credit: CMS/LHC Collaboration

I ricercatori del CERN che lavorano all’esperimento CMS di LHC hanno trovato delle prove dirette del decadimento del bosone di Higgs in fermioni, una forte indicazione che la particella scoperta nel 2012 si comporta come previsto dal modello standard delle particelle elementari. In precedenza, era stato possibile rivelare Higgs solamente attraverso il suo decadimento in bosoni. Ricordiamo che i fermioni sono quelle particelle che costituiscono la materia mentre i bosoni sono quelle particelle mediatrici delle interazioni fondamentali. Dunque, oggi sappiamo che Higgs può trasformare sia in bosoni che in fermioni il che vuol dire che possiamo escludere alcuni modelli in base ai quali non è previsto il decadimento in fermioni. Inoltre, secondo il modello standard l’interazione forte tra i fermioni e il campo di Higgs deve essere proporzionale alle loro masse. Anche questa previsione è stata confermata e quindi i risultati suggeriscono che la particella di 125 GeV si comporta effettivamente come il bosone di Higgs proposto dalla teoria.

 UZH: Evidence found for the Higgs boson direct decay into fermions

Nature: Evidence for the direct decay of the 125 GeV Higgs boson to fermions

CMS/LHC: CMS presents evidence for Higgs decays to fermions