Nell'ambito della collaborazione ATLAS, il gruppo di ricerca di Friburgo guidato dal Prof. Dr. Karl Jakobs e dal Dr. Christian Weiser ha contribuito a trovare una forte evidenza che, tra l'altro, la particella di Higgs decade in quark. I ricercatori hanno analizzato i set di dati registrati nel 2015 e nel 2016 con il rivelatore ATLAS presso il più grande acceleratore di particelle del mondo, il Large Hadron Collider (LHC) presso l'Organizzazione europea per la ricerca nucleare (CERN) di Ginevra, Svizzera.

"La forte evidenza che la particella di Higgs, come previsto dalla teoria, decade in quark fornisce un altro tassello essenziale al puzzle su questa particella, "dice Weiser, che conduce l'attività di ricerca a Friburgo. "L'obiettivo ora è dimostrare che il decadimento esiste senza ombra di dubbio e, sulla base di questa conoscenza, per misurare le proprietà della particella di Higgs in modo più accurato."

Di conseguenza, misurare il decadimento è estremamente importante per i ricercatori al fine di spiegare la breve durata della vita della particella di Higgs. Deviazioni misurabili dalle previsioni della teoria standard potrebbero puntare alla cosiddetta nuova fisica, che va oltre il Modello Standard.

La scoperta della particella di Higgs attraverso gli esperimenti ATLAS e CMS presso l'acceleratore LHC del CERN nel 2012 ha rappresentato una pietra miliare nella fisica anche se l'esistenza della particella era stata prevista quasi 50 anni prima. È una particella di breve durata che decade in altre particelle quasi nel momento in cui viene prodotta.

La velocità con cui si verifica il decadimento in varie particelle può essere calcolata nell'ambito della teoria sottostante. Fino ad ora, i ricercatori sono stati in grado di dimostrare completamente il decadimento in altre particelle - i cosiddetti bosoni W e Z, fotoni e leptoni tau. Ma non erano stati in grado di osservare il decadimento della particella di Higgs in un paio di quark b che si prevede si verifichi con il tasso più elevato di circa il 60 percento di probabilità. La ragione è che esistono numerosi altri processi che sono difficili da differenziare dal decadimento della particella di Higgs nei quark b e che si verificano a una velocità molto più elevata.

Ma ora hanno scoperto nuove prove:la probabilità che il segnale osservato sia simulato esclusivamente da altri processi è solo dello 0,018 percento. La presentazione di questi risultati è stato uno dei momenti salienti della conferenza organizzata dalla European Physical Society (EPS) che si è tenuta dal 5 al 12 luglio, 2017 a Venezia, Italia.