De Breakthrough Prize Foundation heeft de prijs aan de vier samenwerkingsverbanden toegekend voor “het met hoge precisie onderzoeken van de moderne deeltjesfysicatheorie - het Standaardmodel – en andere theorieën die de fysica beschrijven die mogelijk daarbuiten ligt. ” Dit omvat onder meer onderzoek naar de eigenschappen van het Higgs-boson en het verduidelijken van het mechanisme waardoor het Higgs-veld massa geeft aan elementaire deeltjes. De onderzoekers ontvangen de prijs voor de publicaties die zij schreven op basis van de LHC Run-2 data, die van 2015 t/m 2018 vergaard werden en deels nog steeds geanalyseerd worden.
ATLAS
Onderzoekers van de Radboud Universiteit leverden een significante bijdrage aan ATLAS, één van de gelauwerde samenwerkingsverbanden. ATLAS en CMS kondigden in 2012 samen de baanbrekende ontdekking van het Higgs-boson aan. Het Higgs-boson helpt te verklaren waarom andere elementaire deeltjes hun massa krijgen, en is daarmee een essentieel onderdeel van het Standaardmodel.
Frank Filthaut, onderzoeker bij High Energy Physics, was in 2012 betrokken bij de ontdekking van het Higgs-boson: “Het ontdekken van het Higgs-boson was fantastisch, maar er blijft nog veel te onderzoeken. Bijvoorbeeld: hoe werkt het mechanisme waardoor het Higgs-veld massa geeft aan elementaire deeltjes precies? Hoe koppelt het aan andere deeltjes? Op deze en andere vragen proberen we antwoorden te vinden.”
Verwerking van complexe data
Radboud-onderzoekers hebben een grote rol gespeeld in het uitlezen en kalibreren van de detectoren, en in het analyseren van de data. Filthaut: “In de LHC worden protonen op elkaar afgevuurd, waardoor ze botsen. Omdat veel van de interessante processen die dan optreden zo zeldzaam zijn, is ongelooflijk veel data nodig voor hun bestudering. De deeltjesversneller zorgt voor 40 miljoen bundelbotsingen per seconde. Bij elke bundelbotsing vinden ongeveer individuele 50 proton-proton interacties plaats.”
Naast de kalibratie van de instrumenten en het analyseren van de data, werken de Radboud-wetenschappers ook aan het bouwen van een nieuwe detector. Met de nieuwe detector kunnen de proton-proton-interacties met nog meer precisie gemeten en geanalyseerd worden.
Frank Filthaut: “Ik ben trots op de prijs, en vind het een verdiende erkenning voor het hele harde werk van alle onderzoekers, en de creativiteit en wetenschappelijke en technologische kennis die in het bouwen van de detectoren en de data- analyses zit”.
Foto: Muon-detector (diameter 8 m), geïnstalleerd in 2021, die ondanks zijn ogenschijnlijk bescheiden formaat 16 lagen meetelementen bevat met een precisie van ongeveer 100 micrometer. Wetenschappers uit Nijmegen leverden een belangrijke bijdrage aan de uitlezing van deze geavanceerde detector. Foto door Frank Filthaut
