Como parte da colaboração ATLAS, o grupo de pesquisa de Freiburg liderado pelo Prof. Dr. Karl Jakobs e Dr. Christian Weiser contribuiu para encontrar fortes evidências de que, entre outras coisas, a partícula de Higgs decai em quarks. Os pesquisadores analisaram conjuntos de dados que foram registrados em 2015 e 2016 com o detector ATLAS no maior acelerador de partículas do mundo, o Large Hadron Collider (LHC) na Organização Europeia para Pesquisa Nuclear (CERN) em Genebra, Suíça.

"A forte evidência de que a partícula de Higgs, como previsto pela teoria, decai em quarks fornece mais uma peça essencial para o quebra-cabeça sobre esta partícula, "diz Weiser, que lidera a atividade de pesquisa em Freiburg. "O objetivo agora é provar que a decadência existe sem sombra de dúvida e, com base neste conhecimento, para medir as propriedades da partícula de Higgs com mais precisão. "

Como resultado, medir a decadência é extremamente importante para os pesquisadores, a fim de explicar a curta vida útil da partícula de Higgs. Desvios mensuráveis ​​das previsões da teoria padrão podem apontar para a chamada nova física, que vai além do Modelo Padrão.

A descoberta da partícula de Higgs através dos experimentos ATLAS e CMS no acelerador LHC no CERN em 2012 representou um marco na física, mesmo que a existência da partícula tivesse sido prevista quase 50 anos antes disso. É uma partícula de vida curta que se decompõe em outras partículas quase no momento em que é produzida.

A taxa com que ocorrem os decaimentos em várias partículas pode ser calculada dentro da estrutura da teoria subjacente. Até agora, pesquisadores foram capazes de provar completamente a decadência em outras partículas - os chamados bósons W e Z, fótons e léptons tau. Mas eles não foram capazes de observar a decadência da partícula de Higgs em um par de quarks b, que deve ocorrer com a maior taxa de cerca de 60 por cento de probabilidade. A razão é que existem vários outros processos que são difíceis de diferenciar do decaimento da partícula de Higgs em quarks b e que ocorrem em uma taxa muito mais alta.

Mas agora eles descobriram novas evidências:a probabilidade de que o sinal observado seja simulado apenas por outros processos é de apenas 0,018%. A apresentação dessas descobertas foi um dos destaques da conferência promovida pela European Physical Society (EPS) que foi realizada de 5 a 12 de julho, 2017 em Veneza, Itália.