Neues vom Higgs-Boson: Jahre nach der Entdeckung folgt Meilenstein

Nach Jahrzehnten der Suche war es Physikern am LHC in Genf vor sechs Jahren gelungen, einen Nachweis für das Higgs-Boson zu führen. Jetzt zeigen sich die Forscher erneut begeistert: Erstmals konnte der Zerfall von Higgs-Teilchen in Bottom-Quarks beobachtet werden. Der Meilen­stein liefert einmal mehr ein Ergebnis, das das Standardmodell der Physik bestätigt.

Endlich Neues aus der Welt des Higgs-Boson

Wir brauchen keine neue Physik: So oder ähnlich könnte man das Ergebnis zusammenfassen, das Forscher jetzt als neuen Meilenstein der Physik feiern. Wie der Spiegel berichtet, konnte laut der Mitteilungen des CMS- und Atlas-Experiments am Teilchenbeschleuniger LHC des europäischen Kernforschungszentrum Cern erstmals der Zerfall eines Higgs-Bosons in zwei sogenannte Bottom-Quarks - elementare Bauteile des Universums - nachgewiesen werden. "Diese Beobachtung ist ein Meilenstein in der Untersuchung des Higgs-Bosons", sagte Karl Jakobs, Leiter des "Atlas"-Experiments. Das Atlas-Experiement kann nach sechs Jahren den Zerfall des Higgs-Boson beobachten Das Problem, vor dem die Forscher in den letzten Jahren standen: Laut dem Standardmodell zerfällt das Higgs-Boson zwar zu großen Teilen in zwei Bottom-Quarks, bei den Protonen-Kollisionen, die für das Experiment genutzt werden, gibt es aber noch viele weitere Quellen, die diese Elementar-Teilchen ebenfalls erzeugen. Für die Forscher galt es jetzt, dieses "Hintergrundrauschen" zu filtern und die Signale vom Zerfall des Higgs-Boson zu isolieren.

Neue Analyse dank Machinelearning

Wie die Forscher erläutern, konnte der jetzige Durchbruch mit neuen Analysemethoden erreicht werden, die auch durch Fortschritte bei maschinellem Lernen möglich wurden. Nachdem man für die Ergebnisse eine sehr hohe statistische Sicherheit erreicht hatte (5 Sigma) hat sich die Kollaboration von Atlas und CMS dazu entschlossen, diese zur Veröffentlichung in Fachzeitschriften einzureichen.

Das LHC hatte mit dem experimentellen Nachweis des Higgs-Teilchens im Jahr 2012 eines seiner wichtigsten Ziele erreicht und die theoretische Vorhersage der Physiker Peter Higgs und François Englert aus den 1960er Jahren bestätigt. Higgs und Englert wurden 2013 dafür mit einem Nobelpreis für Physik geehrt. Die jetzigen Ergebnisse bringen uns wieder etwas weiter in dem Verständnis um das Phänomen, das anderen Elementarteilchen ihre Masse verleiht.