El CERN presenta la imagen más nítida del bosón de Higgs hasta la fecha

El CERN presenta la imagen más nítida del bosón de Higgs hasta la fecha
  • El bosón de Higgs explica el origen de la masa en las partículas elementales.
  • La combinación de los análisis de datos de los experimentos ATLAS y CMS ofrece la imagen más nítida de la naturaleza de esta partícula hasta el momento.

Hace ahora tres años, el CERN anunciaba el descubrimiento de una partícula consistente con el bosón de Higgs, que encajaría con el Modelo Estándar. La noticia, confirmada en 2013, suponía que la partícula observada por los investigadores del CERN cumplía con la teoría propuesta en su día por Peter W. Higgs, François Englert y Robert Brout.

El Nobel de Física de 2013 reconoció la investigación sobre el bosón de Higgs Durante años el trabajo del CERN se había centrado principalmente en el hallazgo del bosón de Higgs, un mecanismo que también serviría para explicar el origen de la masa de las partículas subatómicas. Tras su descubrimiento, dos de los tres investigadores que postularon su existencia en 1964 recibieron el Premio Nobel de Física de 2013. La comunidad científica reconocía así la importante contribución de Peter W. Higgs y François Englert al mundo de la física, aunque el tercer investigador -Robert Brout- no pudo recibir el Nobel por haber fallecido en 2011.

El hallazgo de la partícula consistente con el bosón de Higgs, sin embargo, no detuvo el trabajo realizado en el laboratorio de Ginebra. En mayo de 2015, por ejemplo, los investigadores dieron a conocer el cálculo de la masa del bosón de Higgs, que correspondía a 125,09 ± 0,24 GeV con una precisión aproximada del 0,2%.

bosón de Higgs

Combinando los análisis de datos obtenidos entre 2011 y 2012, los experimentos ATLAS y CMS del CERN han presentado en la tercera conferencia anual sobre la física del Gran Colisionador de Hadrones (LHCP 2015) la imagen más nítida hasta el momento de esta partícula. Estos resultados nos permiten conocer mejor cómo se produce y se desintegra el bosón de Higgs en el LHC de Ginebra, además de determinar cómo interactúa con otras partículas.

Los resultados permiten conocer cómo se produce y se desintegra esta partícula en el LHC, así como su interacción con otras partículasHoy en día, sabemos que existen distintas formas de producir un bosón de Higgs, así como distintos mecanismos por los que éste se desintegra. De acuerdo con el Modelo Estándar, en el momento en que se produce esta partícula, se debe desintegrar de forma inmediata en un 58% de los casos en un quark b y su antipartícula. Gracias a las conclusiones hoy presentadas, los experimentos ATLAS y CMS han podido determinar con la mayor precisión hasta el momento las frecuencias de las desintegraciones más comunes.

Estas medidas de desintegración nos sirven además para conocer la interacción del bosón de Higgs con otras partículas elementales. Por este motivo, el estudio de la producción y la desintegración nos ofrece una pista clave para conocer la verdadera naturaleza de la partícula propuesta por Peter W. Higgs, François Englert y Robert Brout. En el caso de que se encontrara alguna desviación inusual en estas medidas, el mecanismo planteado por estos tres científicos quedaría en entredicho.

bosón de Higgs

Sin embargo, y a tenor de los resultados presentados, las propiedades medidas concuerdan con las predicciones del Modelo Estándar. Además, según señalan desde el Centro Nacional de Física de Partículas, estos datos "serán la referencia para los nuevos análisis de los próximos meses, permitiendo la búsqueda de nuevos fenómenos físicos".La combinación de los análisis de los experimentos CMS y ATLAS aceleran la investigación en física de partículas

Como apunta Rolf Heuer, Director General del CERN, "el bosón de Higgs es una herramienta fantástica para probar el Modelo Estándar de la física de partículas y estudiar el mecanismo de Brout-Englert-Higgs que da masa a las partículas elementales". Mediante la combinación de los resultados de ambos experimentos, los investigadores no sólo pueden descubrir la imagen más precisa del bosón de Higgs conocida hasta el momento, sino que también se incrementa la rapidez en la obtención de nuevos conocimientos. Según el propio Heuer, "se consigue lo que para un solo experimento supondría al menos dos años más de funcionamiento".

La combinación de los análisis de datos no ha sido una tarea sencilla, ya que "involucra más de 4.200 parámetros que representan incertidumbres sistemáticas", según Tiziano Camporesi, portavoz del experimento CMS. A pesar de su complejidad, la labor conjunta de ambas investigaciones ha permitido también alcanzar una precisión imposible para los experimentos CMS o ATLAS por sí solos. Dave Charlton, portavoz de ATLAS, ha explicado que "los resultados de la desintegración del bosón de Higgs en partículas tau se ha observado con más de 5 sigmas de significación estadística". Estos datos ofrecen la imagen más nítida y precisa hasta la fecha del bosón de Higgs, la partícula que nos ayuda a encajar las piezas del gran puzzle de la física.

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