En particular, el que s'ha observat en el Gran Colisionador d'Hadrons (LHC) és una desintegració del bosó de Higgs en un muó i un antimuó, és a dir, en una parella composta per una partícula i la seua antipartícula. L'interessant d'esta observació és la baixíssima probabilitat que ocórrega: el procés H→μ+μ- té només un 0.022% de probabilitat de succeir (segons el model estàndard). L'estudi d'esta desintegració tan rara és especialment interessant perquè ens obri una nova finestra per a veure com el Higgs interacciona amb els fermions de la segona generació (un grup de partícules que engloba als muons, a alguns tipus de quarks i al neutrí muònic).
Este mode de desintegració és el més rar dels possibles modes de desintegració del Higgs que s'han observat fins ara. Anteriorment, la col·laboració ATLAS havia estudiat l'acoblament del bosó de Higgs amb fermions (procés conegut com a acoblament de Yukawa), però amb fermions més pesats. Per a poder observar l'acoblament de Yukawa amb els muons, s'ha hagut d'analitzar conjuntament les dades del Run2 i les del Run3 del LHC (els Runs del LHC són els seus períodes actius, on recol·lecta dades de col·lisions, seguits de parades tècniques). Esta anàlisi ha sigut tot un repte perquè les condicions del detector no s'han mantingut estables durant tota la presa de dades. En particular, han canviant l'energia (13 i 13.6 TeV) i la intensitat dels fluxos.
"Este resultat representa un pas més avant per a comprendre millor l'acoblament de Yukawa en el model estàndard i entendre millor l'estructura de la matèria", Salvador Martí, investigador de l'IFIC
D'altra banda, la identificació d'un fenomen tan poc freqüent és extremadament complexa. Cal extraure un senyal feble que està soterrada per un enorme soroll de fons, que prové d'altres processos que donen un estat final semblant. Salvador Martí, investigador científic del CSIC i membre de l'equip de l'Institut de Física Corpuscular (IFIC), centre d'investigació del Parc Científic de la Universitat de València (PCUV), que ha participat i liderat part de l'anàlisi aclarix que: «com el senyal H→μ+μ- és tan feble, i el fons del model estàndard tan gran, hem hagut de combinar tots els processos de producció per a aconseguir un nivell de significança de 3.4 σ, i estudiar cada procés minuciosament». Un ingredient important de l'anàlisi ha sigut el calibratge dels muons registrats per ATLAS. Coneixent amb molta precisió les energies d'estes partícules ha sigut més fàcil identificar el fenomen, ja que ha permés discernir en la distribució de la massa invariant dels muons un xicotet pic que correspon al senyal d'H→μ+μ-, que destaca sobre el gran fons.
Tamar Zakareishvili, també de l'IFIC, comenta que per a aconseguir una bona resolució en el moment dels muons: «hem afinat moltíssim el nostre calibratge estudiant els esbiaixe que inicialment teníem amb les desintegracions del Z i J/ψ a μ+μ- ». Este resultat, comenta de nou Salvador Martí, «representa un pas més avant per a comprendre millor l'acoblament de *Yukawa en el model estàndard i entendre millor l'estructura de la matèria».
Font: IFIC