Las colaboraciones ATLAS y CMS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) han presentado hoy en la conferencia Moriond (La Thuile, Italia) los últimos datos sobre la partícula descubierta en el CERN el año pasado.
Una vez analizados dos veces y media más datos que los disponibles durante el anuncio de su descubrimiento en julio de 2012, los resultados indican que la partícula es un bosón de Higgs, la partícula asociada al mecanismo que da masa al resto.
Sigue siendo una pregunta abierta, sin embargo, si este es el higss del modelo estándar de la física de partículas o, posiblemente, el más ligero de los bosones de los varios previstos en otras teorías que van más allá de ese modelo.
Encontrar la respuesta a esta pregunta llevará tiempo, como explicó a SINC, Rolf Heuer, durante su visita a la Universidad de Oviedo hace un par de semanas.
Si es o no un bosón de Higgs se demuestra por la forma en que interactúa con otras partículas, y sus propiedades cuánticas. Por ejemplo, un bosón de Higgs no tiene espín o momento de rotación intrínseco, y en el modelo estándar su paridad –una medida de cómo se comporta su imagen especular– debe ser positiva.
CMS y ATLAS han analizado diversas opciones para paridad-espín de esta partícula, y, efectivamente, reflejan un valor 0 para el espín y paridad positiva. Esto, junto con las interacciones que se han medido de la nueva partícula con otras, indica “con fuerza” que es un bosón Higgs.
Se cumple la predicción de espín 0 y paridad positiva, como un higgs
"Los resultados preliminares con el conjunto de datos completo de 2012 son magníficas y para mí está claro que se trata de un bosón de Higgs, aunque todavía nos queda un largo camino por delante para saber de qué tipo es", dice el portavoz de CMS, Joe Incandela.
"Los nuevos y ‘hermosos’ resultados representan un esfuerzo enorme aportado por muchas personas. Apuntan a que la nueva partícula tiene una paridad-espín de un bosón de Higgs como el del modelo estándar. Empezamos bien el programa de medición en el sector de Higgs", señala el portavoz de ATLAS, Dave Charlton.
Para determinar si este es o no el higgs del modelo estándar, las colaboraciones tienen, por ejemplo, que medir con precisión la tasa con la que el bosón se desintegra en otras partículas y comparar los resultados con las predicciones.
La detección del bosón es un evento muy raro, ya que se requiere alrededor de 1 billón (1012) de colisiones protón-protón por cada evento observado. Para caracterizar todas las formas de desintegración se necesitará tiempo y se necesitarán muchos más datos del LHC.
Pero, ¿seguro que hoy? ¿No fue el 4 de julio de 2012? Las autoridades del CERN son muy conservadoras (no quieren meter la pata). El 4 de julio de 2012 se anunció el descubrimiento de un nuevo bosón. Punto. En diciembre de 2012 se empezó a hablar de “un” Higgs (en lugar de “el” Higgs), pero oficialmente seguía siendo un nuevo bosón. ¿Importa el nombre? El Premio Nobel de Física para el bosón de Higgs sólo será concedido cuando el CERN afirme con claridad y rotundidad que se ha descubierto “el” Higgs, si el CERN es conservador, la Academia Sueca lo es aún más. Sin embargo, el rumor es que quizás baste con que el CERN diga que se ha descubierto “un” Higgs.
Mucha gente estaba nerviosa porque si el CERN no afirma a tiempo (antes de mayo) que se ha descubierto “un” Higgs, quizás el Nobel se haga esperar hasta 2014. Lo sé, es una tontería, a quién le importan estas tonterías, el Nobel caer caerá. Por fortuna, hoy 14 de marzo de 2013, el CERN ha afirmado que se ha descubierto “un” Higgs. Hoy, se ha dado el pistoletazo de salida a un Premio Nobel al Higgs en 2013. Mucha gente se ha hecho eco de la noticia oficial CERN Press Office, “New results indicate that particle discovered at CERN is a Higgs boson,” 14 Mar 2013. ¿Por qué hoy? Porque hoy en Moriond QCD se han presentado los resultados en el canal difotónico de CMS, que junto a los resultados de ATLAS, se aproximan tanto a lo esperado para un bosón escalar de paridad par (“un” bosón de Higgs) que ya es imposible no afirmar a gritos que se ha descubierto “un” bosón de Higgs. ¿Por qué no se afirma que se trata de “el” bosón de Higgs? Porque aún hay pequeñas desviaciones y porque en rigor el LHC nunca podrá confirmar que se ha descubierto “el” bosón de Higgs (que el Higgs descubierto el 4 de julio tiene todas y cada una de las propiedades predichas por el modelo estándar).
¿Qué ha pasado hoy en Moriond QCD con el canal difotónico en CMS? Pues muy sencillo, el exceso observado en julio ha desaparecido por completo. El cociente entre la tasa de eventos en este canal predicha por el modelo estándar y la observada es μ = 0,8 ± 0,3 (para el modelo estándar μ = 1). La gran desviación (a más de dos sigmas) observada con anterioridad ha desaparecido por completo. ¿Por qué no se proclama entonces el descubrimiento de “el” Higgs en lugar de “un” Higgs? Porque ATLAS sigue mostrando un exceso en este canal (aunque está disminuyendo el último dato es μ = 1,65 ± 0.24 ± 0.25 para una masa de 126,8 ± 0,2 ± 0,7 GeV/c²) y además porque podría ocurrir que “el Higgs” descubierto sea el primer miembro de una familia de Higgs.
Hasta que no se descarte que “el Higgs” no corresponde a las predicciones de la supersimetría o de los modelos 2HDM, la dirección del CERN seguirá siendo reticente a hablar en público de “el Higgs” (aunque los demás, yo mismo incluido, podemos hacerlo desde hace mucho tiempo). En mi opinión, hasta que no se combinen los datos de CMS y ATLAS duplicando la estadística, el CERN no dará su brazo a torcer y hablará abiertamente de “el Higgs” (comparte mi opinión Philip Gibbs, “Higgs Spin (Is It really a Higgs then, finally?),” viXra blog, Mar 14, 2013).
Recomiendo la lectura de Matt Strassler, “CMS sees no excess in Higgs decays to photons,” Of Particular Significance, Mar 14, 2013. Quien nos recuerda que si hay alguna diferencia entre el Higgs descubierto en el LHC y el predicho por el modelo estándar no lo sabremos hasta, como pronto, finales de 2015.
SINC
No hay comentarios