22/03/2013 - Nuevos resultados indican que la partícula descubierta en el CERN es un bosón de Higgs

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Las colaboraciones ATLAS y CMS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) presentaron el pasado 14 de marzo en la conferencia de Moriond (Italia) nuevos resultados que aclaran más la naturaleza de la partícula descubierta el año pasado. 

Tras analizar una cantidad de datos dos veces y media mayor que la disponible para el anuncio del descubrimiento de julio, los científicos de ATLAS y CMS observan que la nueva partícula se parece cada vez más a un bosón de Higgs, la partícula asociada al mecanismo que da masa a las partículas elementales. Sin embargo, sigue sin resolverse si es el bosón de Higgs del Modelo Estándar de Física de Partículas, o posiblemente el más ligero de una serie de bosones predichos por algunas teorías que van más allá del Modelo Estándar. Encontrar la respuesta llevará más tiempo.

Determinar si es un bosón de Higgs o no conlleva comprender en detalle cómo interactúa con otras partículas y cuáles son sus propiedades cuánticas. Por ejemplo, el modelo de Higgs postula que un bosón de Higgs tiene espín 0, y en el Modelo Estándar su paridad, propiedad cuántica que nos dice cómo se comporta el bosón cuando se refleja en un espejo, debe ser positiva. CMS y ATLAS han contrastado sus datos con varios modelos que predicen otros valores del espín y la paridad de la nueva partícula, y todos los análisis muestran una preferencia hacia un espín 0 y una paridad positiva, características compatibles con un bosón de Higgs.

“Los resultados preliminares con el conjunto de datos de 2012 son magníficos. Para mí está claro que se trata de un bosón de Higgs, aunque todavía nos queda un largo camino para saber qué tipo de bosón de Higgs es”, declaró el portavoz de CMS Joe Incandela. “Los nuevos resultados representan un gran esfuerzo y dedicación de mucha gente”, dijo el portavoz de ATLAS Dave Charlton. “Todos apuntan a que la nueva partícula tiene un espín y paridad como un bosón de Higgs, así que ya estamos bien encaminados en el programa de medidas en el sector del Higgs”.

Para saber si realmente se trata del bosón de Higgs del Modelo Estándar, las colaboraciones ATLAS y CMS tienen que medir con precisión la tasa en la que el bosón se desintegra en otras partículas y compararla con las predicciones teóricas. La detección de este bosón es un suceso muy raro, ocurre alrededor de una vez cada billón de colisiones protón-protón, por lo que caracterizar todos sus modos de desintegración requerirá muchos más datos del LHC.

En el LHC participan más de 200 científicos de 10 centros de investigación españoles. En ATLAS participan el Instituto de Física Corpuscular (IFIC, centro mixto CSIC y la Universitat de València), el Instituto de Microelectrónica de Barcelona (CNM-IMB-CSIC), Institut de Fisica d'Altes Energies (IFAE, consorcio Generalitat de Catalunya y Universitat Autònoma de Barcelona) y la Universidad Autónoma de Madrid (UAM).

En CMS participan el Instituto de Física de Cantabria (IFCA, centro mixto del CSIC y la Universidad de Cantabria), la Universidad de Oviedo (UO), la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT).

El CIEMAT ha participado en CMS desde los orígenes del experimento, cuando era tan solo una idea en un papel. En estos últimos 20 años, físicos, ingenieros y técnicos, de las divisiones de física de partículas, computación científica, tecnología, han participado en el diseño, construcción, instalación y puesta a punto del sistema de cámaras de muones del detector CMS (un 30 % del detector central de muones). Las imponentes piezas mecánicas de las cámaras fueron realizadas con impecable precisión en la Unidad de Fabricación y Apoyo a I+D del CIEMAT. También han jugado un papel importante en la toma y procesado de los datos. El CIEMAT es uno de los centros de referencia en el sistema distribuido de computación de CMS, así como el PIC, centro mixto CIEMAT (50 %) e IFAE-UB-Generalitat de Cataluña (50 %). Desde el comienzo de la operación del LHC los físicos del CIEMAT realizan análisis de datos en áreas de vanguardia en la física de partículas, desde medidas de precisión de las propiedades de partículas del Modelo Estándar, como los bosones W y Z, hasta la búsqueda del bosón de Higgs, que ha dado como fruto el descubrimiento de un nuevo bosón.

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