Higgs-Ereignisse
Deine Herausforderung besteht nun darin, Ereignisse auszuwählen, in denen möglicherweise ein Higgs-Boson produziert wurde. Doch wie gelingt dies praktisch, wenn die Lebensdauer aufgrund der hohen Masse (125 GeV) doch gerade mal 3×10-25 s beträgt?
Wie könntest Du das Higgs-Boson “sehen”, wenn es augenblicklich nach seiner Erzeugung wieder verschwindet? Die Antwort: Durch das Wissen wie es zerfällt oder „stirbt”, und das Higgs-Boson kann auf vielfältigem Wege zerfallen.
Es gibt einige Unterschiede zwischen dem Higgs-Boson und dem Z-Boson. Da das Higgs-Feld verantwortlich ist für die Masse der Elementarteilchen tendiert es stärker an massive Teilchen zu koppeln. Im Moment reicht es uns zu wissen, welche Möglichkeiten der Kopplung dem Higgs-Teilchen (bei einer Masse von 125 GeV) zur Verfügung stehen. Dazu nutze den folgenden Link.
Bei Deiner Suche wirst Du Dich auf zwei der einfachsten, detektierbaren Zerfallskanäle konzentrieren:
- ZZ*, gefolgt vom Zerfall der Z-Bosonen in jeweils ein Paar aus Lepton und Antilepton
- γγ
Die folgenden Grafiken verdeutlichen die beiden Wege des Zerfalls eines massiven Higgs-Bosons.
Zum Glück haben die Leptonen vom Zerfall des Z-Bosons sowie die Photonen eine so hohe Lebensdauer, dass sie vom Detektor registriert werden können. Dies ist essentiell und ermöglicht überhaupt erst den Nachweis von kurzlebigen Teilchen wie dem Z- oder Higgs-Boson.