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Artículo publicado el 1 de septiembre de 2015 en BNL News

Tres años después de anunciar el descubrimiento de una nueva partícula, el conocido como bosón de Higgs, las colaboraciones ATLAS y CMS presentan, por primera vez, medidas combinadas de muchas de sus propiedades en la tercera Conferencia Anual de Física del LHC (LHCP 2015). Combinando sus análisis de los datos recopilados en 2011 y 2012, ATLAS y CMS dibujan la imagen más definida hasta el momento de este nuevo bosón. Los nuevos resultados proporcionan, en particular, la mejor precisión sobre su producción y desintegración, y cómo interactúa con otras partículas. Todas las propiedades medidas están de acuerdo con las predicciones del Modelo Estándar, y se convertirán en la referencia para los nuevos análisis de los próximos meses, permitiendo la búsqueda de nuevos fenómenos físicos. Esto es una continuación de las mejores medidas de la masa del bosón de Higgs, publicadas en mayo de 2015 después de un análisis combinado de las dos colaboraciones.

Colisiones en CMS

Colisiones en el LHC

“El bosón de Higgs es una nueva y fantástica herramienta para poner a prueba el Modelo Estándar de la física de partículas y estudiar el mecanismo de Brout-Englert-Higgs que da masa a las partículas elementales”, dice el Director General del CERN Rolf Heuer. “Hay un gran beneficio en combinar los resultados de grandes experimentos para lograr el nivel de precisión necesario para el siguiente avance en nuestro campo. Haciendo esto, logramos lo que habría significado un funcionamiento de al menos dos años más para un único experimento”.

Existen distintas formas de producir un bosón de Higgs, y un bosón de Higgs puede desintegrarse de diferentes formas en otras partículas. Por ejemplo, de acuerdo con el Modelo Estándar, la teoría que describe mejor las fuerzas y partículas, cuando se genera un bosón de Higgs debería desintegrarse inmediatamente en el 58% de los casos en un quark bottom y un antiquark bottom. Combinando sus resultados, ATLAS y CMS determinaron con la mejor precisión hasta la fecha la tasa de las desintegraciones más comunes.

Dichas medidas de precisión de la tasa de desintegración son claves, dado que están directamente vinculadas con la fuerza de la interacción de la partícula de Higgs con otras partículas elementales, así como con sus masas. Por tanto, el estudio de la desintegración es esencial para determinar la naturaleza del bosón de Higgs. Cualquier desviación en las tasas medidas en comparación con lo predicho por el Modelo Estándar pondría en cuestión el mecanismo de Brout-Englert-Higgs y, posiblemente, abriría la puerta a une nueva física más allá del Modelo Estándar.

“Éste es un gran avance tanto para la mecánica de la combinación como para la precisión de las medidas”, señala el portavoz de ATLAS Dave Charlton. “Como ejemplo, a partir de los resultados combinados de la desintegración del bosón de Higgs en partículas tau, ahora se ha observado con más de 5 sigma, algo que no era posible sólo para CMS o ATLAS”.

“Combinar los resultados de dos grandes experimentos fue un verdadero desafío, dado que tales análisis implican unos 4200 parámetros que representan incertidumbres sistemáticas”, señala el portavoz de CMS Tiziano Camporesi. “Con dicho resultado y el nuevo flujo de datos en los nuevos niveles de energía del LHC, estamos en una buena posición para observar al Higgs desde cualquier ángulo posible”.

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