LHC Higgs kommt näher

Die beiden LHC-Experimente haben ihre Ergebnisse zu dem neu entdeckten Elementarteilchen veröffentlicht. Das Atlas-Team hat den Wert für die statistische Sicherheit noch einmal deutlich erhöht. Das Cern spricht von einer Chance von 1 zu 500 Millionen, dass die Ergebnisse nicht auf Higgs hinweisen.

Anfang Juli waren die Forscher des europäischen Kernforschungszentrums noch vorsichtig: Sie hätten ein neues Elementarteilchen entdeckt, erklärten die Teams der Experimente A Toroidal LHC Apparatus (Atlas) und Compact Muon Solenoid (CMS) . Doch ob es sich dabei um das gesuchte Higgs-Boson handelte, darauf wollten sie sich nicht festlegen. Einen Monat später sind sich die Wissenschaftler ziemlich sicher: Sie haben das Higgs-Boson entdeckt.

Aufsätze zum Peer Review freigegeben

Knapp einen Monat nach der spektakulären Bekanntgabe in Genf haben die beiden Teams ihre Aufsätze zur Beurteilung durch Fachkollegen, dem sogenannten Peer Review, auf dem Dokumentenserver Arxiv bereitgestellt. Darin stellen sie die Ergebnisse ihrer Messungen am Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider (LHC) vor.

In Genf hatten beide Teams erklärt, ihre Resultate zeigten eine statistische Sicherheit von 5 Sigma - bei diesem Wert sprechen Forscher von einer neuen Entdeckung. Während das CMS-Team bei diesem Wert bleibt, haben die Atlas-Forscher den ihren nach oben korrigiert: Sie gehen jetzt von einer Signifikanz von 5,9 Sigma aus.

Zurückhaltung

Beide Forschergruppen sind aber nach wie vor zurückhaltend, ob es sich bei dem Teilchen tatsächlich um das Higgs-Boson handelt. Die in dem Aufsatz vorgestellten Daten seien mit den Erwartungen, wie das Higgs-Teilchen laut dem Standard-Modell aussehen müsste, mit einer gewissen Unsicherheit "konsistent", heißt es etwa in dem Aufsatz des CMS. Laut Atlas müssten mehr Daten gesammelt werden, "um seine Natur im Detail zu beurteilen."

Bei einer Protonenkollision im Atlas-Experiment entstehen zwei Elektronenpaare (rot und blau). So kann ein Higgs-Zerfall aussehen. (Bild: Atlas)

Grund für die Unsicherheit ist die Tatsache, dass keiner der Forscher das Higgs-Boson "gesehen" hat: Das Elementarteilchen zerfällt in Bruchteilen von Sekunden in andere Teilchen, die gemessen werden können. Diese können aber beim Zerfall eines anderen Teilchens entstanden sein, etwa einem, das dem Higgs ähnelt. Das Cern kommentiert allerdings, der Atlas-Wert von 5,9 entspreche einer Chance von 1 zu 500 Millionen, dass in dem Experiment ein solches Signal ohne ein Higgs-Teilchen aufgezeichnet worden wäre.