Alors que la découverte possible du boson de Higgs vient d’être annoncée, Laurent Chevalier, physicien au LHC sur l’expérience ATLAS, nous livre ses premiers commentaires.
Quels sont les résultats nouvellement annoncés ?
Les deux expériences Atlas et CMS du LHC ont montré chacune, dans le même ordre de grandeur, un « excès d’événements » autour de 125/126 GeV. Ces indices peuvent être interprétés comme étant la signature du boson de Higgs du Modèle standard. Malgré tout, nous ne disposons pas encore assez d’événements pour en être totalement certains.
En décembre 2011, les physiciens du LHC présentaient des premiers résultats concernant le boson de Higgs. Qu’apporte cette nouvelle annonce ?
J’aurais tendance à dire qu’en 2011, nous avions un embryon de signal, notamment autour de 125 GeV. Aujourd’hui, ce n’est plus tout à fait un embryon. Dans certains canaux, on voit une dizaine d’événements là où il n’y a quasiment pas de bruit de fond. Dans d’autres canaux, on voit près de 170 événements là où il y a plus de bruit de fond. On observe donc quelque chose de clairement compatible avec un boson de Higgs.
Le résultat que vous avez observé est-il néanmoins compatible avec d’autres théories que celle du modèle standard ?
C’est pour cette raison que nous sommes prudents. On ne dit pas qu’on a observé le Higgs du Modèle standard, car nous n’avons pas assez de recul encore pour en être sûr. On observe que cette particule est compatible avec le Higgs du modèle standard. Mais il est possible qu’en accumulant les données pendant des mois, des années peut-être, on se rende compte que ce boson appartient à un autre modèle « supersymétrique » : les modèles de ce type autorisent plusieurs bosons de Higgs, et celui qui vient d’être découvert pourrait être l’un d’entre eux. On doit donc étudier de manière plus approfondie cette nouvelle particule afin d’en connaître précisément la nature.
Dans le cas de Higgs, on recherchait une particule précise. Mais pourrait-on découvrir une particule qu'on n'attendait pas ?
Seule une petite partie des chercheurs du Cern travaillent sur le boson de Higgs. Les autres s'intéressent à la recherche de particules supersymetriques ou de dimensions supplémentaires prévues par certaines théories. Dans certains modèles, l'espace peut avoir jusqu'à une dizaine de dimensions. Ces chercheurs traquent des signaux qui les convaincraient qu'on vit dans un espace à plus de trois dimensions spatiales et d'une dimension temporelle.
Quelles sont les prochaines étapes ?
En trois mois, on a accumulé autant de données que pour toute l'année 2011. On va continuer ce travail jusqu'en décembre, ce qui devrait normalement nous permettre d'observer plus précisément la nouvelle particule candidate au statut de Higgs et mieux comprendre sa nature. Fin 2012, début 2013, le LHC va s'arrêter pendant près de deux ans pour augmenter son énergie qui passera de 8 TeV à 13 ou 14 TeV. Cette modification mènera à la production d'une quantité plus importante d'objets mais devrait aussi nous permettre, on l'espère, d'observer des phénomènes nouveaux.