Texto publicado por SUEÑOS;

Física.

Primeras evidencias de un nuevo modo de desintegración del bosón de Higgs.

La colaboración internacional del experimento ATLAS del Gran Colisionador de
Hadrones (LHC) acaba de hacer públicas las primeras evidencias de la
desintegración del recién descubierto bosón de Higgs en dos partículas
denominadas tau, pertenecientes a la familia de partículas que compone la
materia que vemos en el universo.

Hasta ahora los experimentos del LHC habían detectado la partícula de Higgs
mediante su desintegración en otro tipo de partículas denominadas bosones,
portadoras de las fuerzas que actúan en la naturaleza, mientras las
evidencias de desintegraciones en fermiones no eran concluyentes. Esta es la
primera evidencia clara de este nuevo modo de desintegración del bosón de
Higgs, en cuyo análisis han participado investigadores españoles.

Los miembros de la colaboración ATLAS presentaron los nuevos resultados en
un seminario en el CERN el pasado 26 de noviembre. En ellos se muestra por
primera vez con un nivel de certeza de 4 sigma –cerca de los 5 sigma
necesarios para proclamar una genuina observación– al bosón de Higgs
decayendo en dos leptones tau (representados por la letra del alfabeto
griego τ). Es la primera vez que se ha medido este fenómeno en el bosón de
Higgs.

El bosón de Higgs es la partícula descubierta en 2012 por los experimentos
ATLAS y CMS del LHC que revela la existencia de un nuevo campo de fuerza en
la Naturaleza. También llamado mecanismo de Brout-Englert-Higgs en honor a
los físicos que lo propusieron (dos de ellos, Englert y Higgs, galardonados
con el Nobel de Física y el Príncipe de Asturias de Investigación), este
campo de fuerza es responsable del origen de la masa de otras partículas
elementales. Sin este mecanismo para generar la masa, la materia que compone
todo lo que vemos en el Universo y a nosotros mismos no se hubiera podido
formar tal y como la conocemos.

Desintegración de un bosón de Higgs en dos partículas tau (electrón en línea
azul y muón en línea roja). (Foto: ATLAS-CERN)

Se sabía que la partícula de Higgs se desintegra en uno de los dos tipos
básicos de partículas que existen: los bosones, responsables de las
interacciones (fuerzas) que se producen en la naturaleza. El mecanismo de
Brout-Englert-Higgs se propuso para explicar el origen de la masa de este
tipo de partículas. Sin embargo, el modelo estándar de la física de
partículas, la teoría que describe las partículas elementales y sus
interacciones, postulaba que el otro tipo básico de partículas, los
fermiones, también adquirían su masa por este mecanismo.

Ahora es la primera vez que los científicos han visto claramente que el
bosón de Higgs se desintegra también en este tipo de partículas, los
fermiones, los 'ladrillos' que componen la materia visible en el Universo
(por ejemplo, los electrones y los quarks que componen los protones de un
átomo son fermiones). De hecho, los resultados obtenidos por los científicos
del experimento ATLAS son compatibles con las predicciones del modelo
estándar.

Estos resultados se han obtenido con los datos recopilados en 2012. A partir
de su puesta en marcha en 2015 tras dos años de mantenimiento, los
científicos esperan obtener muchos más datos del LHC, funcionando además a
la energía para la que se diseñó. Investigadores del Instituto de Física
Corpuscular (IFIC, CSIC-UV) han participado directamente en este análisis,
con un papel importante en la caracterización de los sucesos de fondo,
determinación de métodos estadísticos, definición de la técnica
multivariante y selección de las variables de entrada, que han sido
cruciales para lograr este resultado con un alto nivel de confianza
estadística.

Por su parte, los investigadores del Instituto de Física de Altas Energías
(IFAE) participantes en el experimento ATLAS trabajan en otros canales para
estudiar la desintegración del bosón de Higgs en otros fermiones (quarks top
y bottom). En ATLAS también participan investigadores del Instituto de
Microelectrónica de Barcelona (CNM-IMB-CSIC) y la Universidad Autónoma de
Madrid (UAM). En total, unos 200 investigadores españoles participan en el
LHC, agrupados por el Centro Nacional de Física de Partículas,
Astropartículas y Nuclear (CPAN). (Fuente: CPAN)