12 maart 2009Sluit venster
Higgs massa krijgt nieuwe grenzen door precisiemeting van massa W boson
Amsterdam - Natuurkundigen hebben bij het Dzero experiment van het Fermi National Accelerator Laboratory de beste meting ooit in één experiment gedaan van de W boson massa. Gecombineerd met andere metingen leidt de toegenomen precisie tot een betere schatting van de mogelijke massa van het nog ontbrekende Higgs boson. Nederlandse wetenschappers werken mee aan de zoektocht het Higgs boson, zowel in de Verenigde Staten als bij de nieuwe deeltjesversneller Large Hadron Collider bij CERN. Het W boson is het uitwisselingsdeeltje dat hoort bij de zwakke kernkracht en heeft een sleutelpositie in het Standaard Model van de elementaire deeltjesfysica. Het W boson, dat circa 85 keer de massa van een waterstofatoom heeft, maakt radioactief bèta verval mogelijk en laat de zon schijnen.

Precisiemetingen van de W massa beperken de mogelijkheden voor de massa van het Higgs boson en mogelijke andere nog niet geobserveerde deeltjes. Het Standaard Model voorspelt het bestaan van het Higgs boson, dat aan de oorspong ligt van de massa van elementaire deeltjes. Door middel van subtiele quantumcorrecties heeft de massa van het Higgs boson in theoretische berekeningen invloed op de massa van het W boson en het top quark. Door nauwkeurige meting van de massa van het W boson kan op deze manier informatie worden verkregen over de massa van het Higgs deeltje. Verder informatie over het Higgs deeltje kan worden verkregen via de massa van het top quark dat in 1995 op Fermilab is ontdekt.

Wetenschappers die aan het Dzero experiment werken hebben nu de W boson massa gemeten met een nauwkeurigheid van 0.05 procent. Het experiment presenteerde dit resultaat afgelopen zondag op de jaarlijkse conferentie over elektrozwakke interacties en geünificeerde theorieën die bekend staat als de Rencontres de Moriond.

Het DZero team bepaalde de W massa door het verval van het W boson in elektron en elektronneutrino te beschouwen. Voor deze meting was het nodig om de Dzero detector te ijken met een nauwkeurigheid van 0.03 procent, een monnikenwerk dat verscheidene jaren werk is geweest voor een grote groep wetenschappers, inclusief veel studenten en promovendi.

Sinds de ontdekking van W bosonen op het Europese laboratorium voor deeltjesfysica CERN in 1983 hebben verschillende experimenten de W massa met een steeds toenemende precisie gemeten. DZero heeft nu de beste nauwkeurigheid bereikt door de analyse van een grote hoeveelheid botsingen die met de Tevatron versneller op Fermilab zijn gemaakt.

De W massa meting is een van de belangrijke nieuwe resultaten van het DZero experiment deze maand. Minder dan een week geleden heeft het Dzero experiment de productie van ongepaarde top quarks aangekondigd. In het afgelopen jaar heeft het experiment 46 wetenschappelijke artikelen gepubliceerd die gebaseerd zijn op metingen met de Dzero deeltjesdetector.
http://www.nikhef.nl
Sluit venster