Euroopan hiukkastutkijat ovat havainneet ensimmäisen merkin kaivatusta Higgsin hiukkasesta, jota pidetään elintärkeänä nykyisen hiukkasfysiikan niin sanotun standardimallin kannalta.

Hiukkasesta on saatu merkki kahdessa eri ilmaisimessa, jotka molemmat ovat maailman suurimman hiukkaskiihdyttyminen (LHC) kehällä Cernin tutkimuskeskuksessa Genevessä.

”Jännittävää ja lupaavaa, mutta ei ihan vielä voi sampanjoita poksautella”, professori Paula Eerola Helsingin yliopistosta kommentoi uutista.

Vilahdus hiukkasesta on käytännössä pieni tilastollinen poikkeama valtavassa datassa, jota tutkijat ovat keränneet hiukkasen törmäyksistä tänä vuonna.

Protonisuihkujen kohdatessa Cernin kiihdytinkehällä on syntynyt uusia hiukkasia kuin ilotulituksessa. Näiden alkeiskipinöiden seassa on havaintojen perusteella ollut myös Higgsin hiukkaseksi sopivia hiukkasia.

Pulmana on ollut, että hiukkasta ei havaita suoraan, vaan sen hajoamistuotteiden avulla. Nämä kuitenkin tapaavat kadota muiden jälkien sekaan.

Havaittujen hiukkasten massa on kuitenkin juuri sopiva (126 gigaelektronivolttia) ja lukeman ovat saaneet molemmat ilmaisimet, sekä Atlas että CMS.

Atlas-ilmaisimen johtaja Fabiola Gianottin mukaan tulokset eivät ole vielä niin varmoja, että Higgsin hiukkasen voisi varmuudella sanoa löytyneen. Gianotti kommentoi havaintoja Physics Worldissa.

Varovaisuuteen kehottaa myös Helsingin yliopiston professori Paula Eerola:
”Havainnot eivät vielä ole tilastollisesti varmoja, joten tarvitaan lisää dataa ensi vuonna. Mutta harvinainen tapaus tämä on. Ennakolta voitiin laskea, millä todennäköisyydellä tällainen hiukkanen tuotetaan, ja tulokset vastaavat laskelmia", Eerola sanoo.

Hiukkastutkijat ovat etsineet Higgsin bosonia, siis välittäjähiukkasta, koska se täydentäisi standardimallin.

Higgsin hiukkanen selittää, miksi hiukkasilla on massa. Higgsin hiukkaset tekevät kaikkialla olevan kentän, ikään kuin väliaineen, johon eri hiukkaset kiinnittyvät eri voimakkuudella, kuvailee CMS-ilmaisimella työskentelevä Mikko Voutilainen blogissaan.

Standariteoria ei suoraan ennusta Higgsin massaa, mutta tutkijat ovat haarukoineet sille ylä- ja alarajan. Havainnot sopivat juuri tähän vaihteluväliin.