Record di collisioni tra particelle per gli esperimenti sul Bosone di Higgs

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Al CERN di Ginevra, grazie all'acceleratore di particelle LHC, di anno in anno riescono a produrre quantità di dati sempre maggiori grazie ai continui upgrade della strumentazione di cui dispongono. In particolare l'esperimento ATLAS, uno dei quattro principali, sta producendo un'enorme quantità di dati utili per studiare il bosone di Higgs.

Il Bosone di Higgs è quella famosa particella che dovrebbe conferire massa ad altre particelle, dunque si pone alla base del Modello Standard della fisica. Il suo studio è quindi di fondamentale importanza per la fisica e per la costruzione di un sistema di particelle che sia coerente e che spieghi il mondo microscopico. Per questo tra il 2015 e il 2016 grazie all'esperimento ATLAS sono stati prodotti più di 16.000 bilioni, ovvero 16 milioni di miliardi di collisioni tra protoni per produrre Bosoni di Higgs e misurare il loro comportamento sperimentalmente. Si è arrivati a produrro circa 20.000 bosoni di Higgs al giorno grazie ad un'energia di 13 TeV (Tera = 1012, ElettroVolt = Energia)

Uno degli obiettivi principali è capire come si forma il Bosone di Higgs e come decade. Concettualmente dovete pensare che queste particelle microscopiche sono altamente instabili e per essere create hanno bisogno di uno scontro tra altre particelle più grandi (come i protoni). Una volta isolate queste particelle più piccole (come i bosoni) interagiscono con altre particelle e decadono in altre particelle e/o energia. Ad esempio quando nell'acceleratore LHC si riesce ad isolare un'antiparticella dell'elettrone, che si chiama positrone, questo si annichilisce subito appena incontra un elettrone e si trasformano in energia (radiazione elettromagnetica).

Tra i dati studiati ci sono quelli relativi al decadimento del bosone di Higgs in una coppia di fotoni oppure in 4 leptoni (grazie ai Bosoni Z). Per ora i risultati sembrano dar ragione al Modello Standard, ma la speranza dei ricercatori va oltre la conferma della teoria e risiede nello scoprire nuovi indizi al di là del modello stesso.

FONTE: phys.org
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Record di collisioni tra particelle per gli esperimenti sul Bosone di Higgs