Vorige maand waarde het gerucht rond op internet dat het eindelijk gevonden zou zijn: het Higgsdeeltje. Dat bleek niet te kloppen, maar dankzij het Amerikaanse Fermilab weten we wel weer ietsje beter hoeveel het zou moeten wegen.

Het idee is nu om de deeltjesversneller waar deze ontdekking mee werd gedaan, Tevatron, een aantal jaren langer in gebruik te houden dan men aanvankelijk van plan was. Doel van dat uitgestelde pensioen: nog even snel het Higgsdeeltje vinden, dat het standaardmodel moet completeren en moet verklaren hoe het kan dat deeltjes een massa hebben.

Het probleem rond het Higgsdeeltje – oké, één van de problemen – is dat we niet weten hoeveel het weegt en dus ook niet weten waar we het precies moeten zoeken. Als we even overstappen naar de eenheid die deeltjesfysici hanteren als ze het over massa’s hebben, de elektronvolt, dan weten we uit eerdere experimenten dat ‘het Higgs’ waarschijnlijk ergens tussen de 114 en de 185 gigaelektronvolt (GeV) zit. (Dat komt erop neer dat het deeltje tussen 121 en 197 keer zoveel weegt als het proton.)

Vorig jaar maakte Fermilab al op basis van experimenten bekend dat het deeltje waarschijnlijk niet tussen 162 en 166 GeV zit. Nu is men er met nieuwe Tevatron-waarnemingen in geslaagd dit ‘geen-Higgs-venster’ op te rekken naar 158 tot 175 GeV:

Dankzij Tevatronexperimenten weten we nu dat de Higgsmassa waarschijnlijk niet tussen 158 en 175 gigaelektronvolt ligt (het oranje blok).

Volgens de aan Fermilab verbonden natuurkundige Dmitri Denisov betekent dit dat ze het deeltje op de hielen zitten. Hij en anderen pleiten er dan ook voor om de Tevatron tot 2014 in gebruik te houden. Misschien lukt het de Amerikanen dan om het deeltje nog te vinden vóór de Europese deeltjesversneller LHC dat doet, wat voor hen een mooie opsteker zou zijn – en voor CERN een zure appel.

Natuurkundige Frank Linde, directeur van het Nederlandse instituut Nikhef (betrokken bij zowel CERN- als Fermilabexperimenten), noemt het nieuws van de Amerikanen een leuke update, maar niet meer dan dat. “Ze zullen bij Fermilab stap voor stap doorgaan met het uitsluiten van stukken van toegelaten massa’s, maar de echte hoofdprijs is de ontdekking van het Higgsdeeltje. En ik ben er vrij zeker van dat Fermilab dat ondanks alle tamtam niet gaat vinden.”

Toch gunt Linde de Tevatron een verlengde loopbaan. “Vooral 2012 en een deel van 2013 zijn prachtige jaren, want dan ligt de LHC plat”, zegt hij.

Het is alleen maar de vraag of de Tevatron inderdaad nog een tijdje mag doorzoeken naar het Higgsdeeltje, zoals Denisov en collega’s graag willen. Fermilab werkt namelijk ook aan het neutrino-experiment NOvA. En het zou zomaar kunnen dat men dit nieuwe project niet in de wielen wil rijden door extra tijd, mankracht en middelen in die goeie, ouwe Tevatron te steken.

Bronnen: Fermilab, ScienceNOW

Beeld: Fermilab