Le CERN confirme la découverte d'une nouvelle particule compatible avec le boson de Higgs prédit par la théorie.
Le CERN annonce la découverte d'une nouvelle particule, potentiellement le boson de Higgs tant attendu ou un imposteur exotique.
Lors d'une conférence au CERN, les expériences LHC ATLAS et CMS ont présenté leurs résultats les plus récents sur la recherche du boson de Higgs. Les deux collaborations ont observé une nouvelle particule dans la région de masse de 125-126 GeV (gigaélectronvolts).
Cette nouvelle, qui avait fuité malgré l'embargo imposé par le CERN, a été officiellement confirmée. Joe Incandela, porte-parole de l'expérience CMS, a indiqué une grande certitude quant à cette observation, sans confirmer immédiatement qu'il s'agisse du boson de Higgs. « Nous devons approfondir l'étude de ses propriétés », explique Pierre Van Mechelen, de l'université d'Anvers et membre de CMS. « Il s'agit bel et bien d'un boson, qui se désintègre en deux photons et présente une masse d'environ 125 GeV, soit 125 fois celle d'un proton et un demi-million de fois celle d'un électron. »
Cette masse correspond à celle annoncée fin 2011, mais avec plus de données et une certitude accrue. Pour qualifier une observation de « découverte », les physiciens exigent un niveau de signification de 5 sigma, soit une probabilité d'erreur inférieure à 0,00006 %. CMS atteint 4,9 sigma, ATLAS 5 sigma, rendant la découverte incontestable.
Conclusion de l'expérience CMS.
Conclusion de l'expérience ATLAS.
« Jusqu'à hier, nous débations en interne de la notion de découverte », confie Nick van Remortel, physicien anversois. « Avec les résultats indépendants de CMS et ATLAS, nous affirmons avoir détecté une nouvelle particule élémentaire. Combinés, les données portent la signification au-delà de 6 sigma. »
L'ambiance au séminaire était euphorique. Rolf Heuer, directeur général du CERN, a déclaré : « C'est un jour historique pour la physique des particules. Cette particule compatible avec le Higgs ouvre de nouvelles perspectives sur l'univers. »
Peter Higgs et François Englert, co-auteurs de la théorie, ont réagi émus. Higgs : « Je n'aurais jamais cru voir cela de mon vivant. » Englert, de l'ULB, a rendu hommage à Robert Brout, décédé l'année précédente.
François Englert et Peter Higgs.
Higgs ou imposteur ?
La quête n'est pas terminée : il faut vérifier si cette particule est bien le boson de Higgs standard. Au LHC, des protons collident à quasi-vitesse de la lumière, produisant potentiellement des Higgs qui se désintègrent instantanément en particules comme deux photons, deux bosons Z ou W. Les expériences ATLAS et CMS analysent ces signatures.
Nick van Remortel : « Depuis 2011, nous avons identifié ces signaux dans des milliards de collisions. Mais d'autres particules pourraient les produire. Des données supplémentaires, doublées d'ici fin 2012, confirmeront ses propriétés et excluront ou valideront le modèle standard. »
Stephen Hawking perd son pari
Stephen Hawking avait parié contre la découverte. « Les avancées viennent souvent de l'inattendu », avait-il dit. Il félicite Higgs pour un probable Nobel, tout en regrettant que cela suive les prédictions.
Qu'est-ce que le boson de Higgs ?
Dans les années 1960, Peter Higgs, François Englert et Robert Brout ont proposé un champ omniprésent expliquant la masse des particules. Imaginez un festival bondé : les inconnus (particules de Higgs) ralentissent les célébrités (quarks, électrons), leur conférant de la masse. Sans ce champ, formé peu après le Big Bang, pas d'atomes, d'étoiles ni de vie. Les photons, insensibles, voyagent à la vitesse de la lumière.
Lisez le rapport personnel du chercheur du CERN Pieter Everaerts sur notre portail de blog Scilogs.
Entretiens avec Peter Higgs et François Englert, pères du boson de Higgs
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