Le Cern (Organisation européenne pour la recherche nucléaire), basée à Genève, a annoncé ce mercredi matin avoir découvert une nouvelle particule élémentaire. Elle ressemble comme deux gouttes d'eau à celle prédite par la théorie de François Englert (ULB), Robert Brout (ULB) et Peter Higgs (Université d'Edimbourg) depuis 1964. Cette particule ne serait autre que le fameux boson scalaire, une particule qui donne sa masse à toutes les autres.

La particule de Higgs est la clé de voûte de la théorie du « Modèle standard de la physique des particules », élaborée dans les années 60 pour décrire la structure fondamentale de la matière visible dans l'univers. Cette particule serait liée à l'existence d'un champ de force invisible qui donnerait leur masse à chaque objet dans l'univers. Elle n'avait cependant jamais pu être observée jusqu'ici à cause de sa masse élevée qui la rend extrêmement instable.

Des résultats préliminaires

La découverte s'appuie sur l'analyse de multiples données enregistrées depuis le début de cette année au LHC, le grand collisionneur de Hadrons, le plus grand accélérateur de particules du monde. Ce sont les résultats obtenus dans deux des quatre grandes expériences disposées sur l'accélérateur de particules, les expériences ATLAS et CMS, qui confirment l'existence de cette particule. Le boson tant attendu a été identifié grâce à sa signature dans la gamme de masses au voisinage de 125-126 GeV. dans les deux expériences.

« Nous observons dans nos données des indices clairs d'une nouvelle particule, au niveau de 5 sigmas, (un très haut taux de probabilité) dans la gamme de masses autour de 126 GeV. La performance remarquable du LHC et d'ATLAS et les efforts considérables qui ont été déployés nous ont conduits à ce résultat exaltant, a déclaré la porte-parole de l'expérience ATLAS, Fabiola Gianotti, mais il nous faut un peu plus de temps pour qu'il puisse être publié ». « Ces résultats sont préliminaires, mais le signal de 5 sigmas observé au voisinage de 125 GeV est remarquable. Il s'agit effectivement d'une nouvelle particule. Nous savons que ce doit être un boson et qu'il s'agit du boson le plus lourd jamais observé, souligne le porte-parole de l'expérience CMS, Joe Incandela. Les conséquences sont considérables ; c'est précisément pour cette raison que nous devons être extrêmement rigoureux dans toutes nos études et vérifications. » Les résultats reposent sur les données recueillies en 2011 et 2012, les données de 2012 étant toujours en cours d'analyse. Ils devraient faire l'objet d'une véritable publication scientifique d'ici la fin du mois de juillet.

Une longue traque

Depuis l'an dernier, l'étau ne cessait de se resserrer autour de cette insaisissable particule sans que les chercheurs aient pour l'instant réussi à le débusquer. Tout se joue au coeur du LHC de Genève depuis que son principal concurrent, le Tevatron américain, a été définitivement fermé l'an dernier.

C'est dans cet anneau de 27 km de circonférence situé à 100 mètres sous terre que les physiciens font s'entrechoquer des milliards de protons en espérant trouver la trace du boson dans les débris, une cascade de particules, à l'aide de myriades de détecteurs.

En décembre dernier, la cachette du boson de Higgs s'était déjà singulièrement réduite, les deux expériences indépendantes en cours au LHC (ATLAS et CMS) pointant vers une région comprise entre 124 et 126 gigaélectron-volts.

Mais la marge d'erreur restait bien trop importante pour permettre aux chercheurs d'affirmer formellement avoir « découvert » le boson. Ce n'est sans doute plus désormais qu'une question de temps, mais jusqu'à preuve formelle du contraire, « la seule chose qu'on ne connaît pas sur le boson de Higgs, c'est s'il existe et quelle est sa masse », selon le mot d'un d'entre eux.

CDB et G.M. avec AFP