Le profil du boson de Higgs de plus en plus net

La fiche d’identité du fameux boson de Higgs se fait de plus en plus précise et ressemble étonnamment au portrait-robot de l’insaisissable particule esquissé pour la première fois voici tout juste 50 ans, ressort-il d’une étude du CERN parue dans « Nature Physics ». Des chercheurs de l’Université libre de Bruxelles (ULB), en collaboration avec leurs collègues de l’Université catholique de Louvain (UCL), l’Université de Mons (UMons), l’Université d’Anvers (UAntwerpen), l’Université de Gand (UGent) et la Vrije Universiteit Brussel (VUB), ont activement participé à cette avancée importante, indique lundi l’ULB dans un communiqué.

Selon Nature Physics, la masse des données collectées par le CERN (laboratoire européen de recherches nucléaires) au LHC (Grand collisionneur de hadrons) de Genève a permis de répondre à un grand nombre de questions qui restaient en suspens depuis l’identification du boson en juillet 2012. Les données utilisées dans l’étude ont nécessité la collaboration de plus de 3.000 physiciens de toutes nationalités pour être collectées, parmi lesquels plus de 100 chercheurs belges, précise l’ULB.

Insaisissable car extrêmement instable, le boson de Brout-Englert-Higgs est considéré par les physiciens comme la clef de voûte de la structure fondamentale de la matière, la particule élémentaire qui donne leur masse à nombre d’autres, selon la théorie dite du « Modèle standard ».

Son existence avait été postulée pour la première fois en 1964 par Peter Higgs, le Belge François Englert et Robert Brout, aujourd’hui décédé. Higgs et Englert ont reçu le prix Nobel de physique 2013 pour avoir échafaudé cette théorie complétant le puzzle du Modèle standard.

Dans une étude publiée dimanche dans la revue Nature Physics, l’une des deux équipes internationales traquant le boson au LHC a confirmé que la particule se comporte comme prévu par la théorie, et non pas comme « un imposteur qui lui ressemble mais a une autre origine ».

Lorsqu’il se désintègre, le boson observé au LHC peut non seulement donner naissance à des photons ou à d’autres types de bosons mais aussi à une autre famille de particules, les « fermions », ont constaté les auteurs de l’étude.

Un détail insignifiant pour le commun des mortels mais « une avancée énorme » pour Markus Klute, de l’Institut de technologie du Massachusetts (MIT) qui a mené ces analyses. « Désormais, nous savons que les particules comme les électrons obtiennent leur masse grâce au champ de Higgs, ce qui est vraiment enthousiasmant », assure-t-il.

L’identification du boson a été permise par la construction du LHC, un gigantesque tunnel en forme d’anneau long de 27 km, à cheval sur la frontière franco-suisse. Plus grand accélérateur de particules au monde, le LHC a été mis à l’arrêt en février 2013 pour des travaux de maintenance et d’amélioration.

De nouvelles collisions sont prévues en 2015 avec une énergie presque doublée qui devrait permettre aux scientifiques d’explorer de nouveaux domaines, comme la « super-symétrie » et la matière noire.