ATLAS präsentiert LHC-Sensitivität auf das Higgs - Deutsche Gruppen wesentlich beteiligt - 28.7.2011

Sie sei seit 10 Jahren nicht so begeistert von einer Physik-Konferenz gewesen, zitierte die französische Tageszeitung "Le Figaro" eine Physikerin in seinem Artikel von der Teilchenphysik Konferenz der European Physical Society (EPS), die vom 21. bis 27. Juli 2011 in Grenoble stattfand. Tatsächlich schlagen die Ergebnisse, die dort vorgestellt wurde, große Wellen. Die Konferenz-Webseite mit den Vorträgen brach teilweise wegen Überlastung zusammen. Die Gemeinde der Teilchenphysiker hält den Atem an. Das Higgs, das letzte fehlende Puzzlestückchen im Standardmodel, 1964 theoretisch vorhergesagt von Englert, Brout, Higgs, Guralnik, Hagen und Kibble - ist es endlich gefunden worden?

Higgs-Ausschlussgrenzen

Die Antwort lautet: Nein, noch nicht. Aber die Jagd auf das Higgs könnte sich bald abgeschlossen sein. Mit der gesammelten Datenmenge von 1 fb^-1 konnte ATLAS ausschließen, dass das Higgsboson Massen zwischen 155-190 und 295-450 GeV hat, eine wesentliche Erweiterung der bisherigen Ausschlussgrenzen des Tevatrons bei Chicago. Bei niedrigeren Massen wurden allerdings mehr Daten gefunden, als ohne Higgs Boson erwartet wird.

Wesentlichen Anteil an der ATLAS Untersuchung hatten die Gruppen aus Freiburg, Mainz und München, die sich vor auf den Zerfall des Higgs-Bosons in zwei W-Bosonen engagierten und sich dabei auf einen Endzustand mit zwei Leptonen (Elektron oder Muon) und zwei Neutrinos konzentrierten (H → WW → ℓνℓν). In diesen Daten wurde der Überschuss gefunden, der bei einer Masse von 130 GeV eine Signifikanz von 2.7 aufweist.

Ralf Bernhard (Uni Freiburg) und Jonas Strandberg (KTH Stockholm) koordinierten die Arbeit zur Veröffentlichung, die auf der EPS Konferenz präsentiert wurde. Zusammen mit den Ergebnissen anderer Higgs Zerfälle konnte ATLAS einen großen Bereich der möglichen Higgsmasse ausschließen, der Überschuss blieb. Ein ähnliches Ergebnis fand auch CMS.

Das vorläufige Fazit der Suche: der Überschuss ist eine statistische Fluktuation, stammt von einem unterschätzen Untergrund, ist ein Detektoreffekt oder tatsächlich ein erster Hinweis auf das Higgs-Boson. Bis Ende Herbst 2011 sollten genügend Daten vorliegen, um diese Frage zu entscheiden.

Evelyn Schmidt

Ralf Berhard

Johanna Bronner

Andreas Walz

Oliver Arnaez

Rikard Sandstroem