Le boson de Higgs ressemble à un diapason qui émet une note bien précise. Mais les physiciens ont appris à l'entendre même lorsque la note est faussée, dans la région dite « hors résonance ». C'est là, dans les données du détecteur CMS, que se cachaient les réponses aux questions sur la véritable nature du mécanisme de Higgs.

Lors de collisions de protons à l'énergie record de 13 TeV, des paires de bosons Z ont été produites, et à travers elles, des particules de Higgs avec une masse loin des 125 GeV habituels. Ce signal « désaccordé » a permis de tester directement pour la première fois l'hypothèse selon laquelle le boson de Higgs serait composite, comme un atome ou un proton. Il s'avère que s'il possède une structure interne, elle est cachée au-delà de 870 GeV. C'est comme si le diapason ne révélait aucune partie constitutive même lorsqu'on le frappe avec un marteau sept fois plus fort que d'habitude.

La deuxième surprise est venue des quarks légers. Auparavant, leur contribution à la production de Higgs était presque impossible à détecter, car elle se noie dans le « bruit » des particules plus massives. Mais en combinant les données des régions avec et sans résonance, les physiciens ont réussi à isoler ce faible murmure et à lui imposer les contraintes les plus strictes à ce jour. Ils ont également mesuré la durée de vie du boson : 5,1 MeV en unités d'énergie, soit environ 10⁻²² seconde. Cela équivaut au temps que met la lumière pour parcourir une distance cent fois plus petite que le noyau atomique.