Con tramas "recién exprimidas" de los últimos datos obtenidos por dos experimentos de física de partículas, los equipos de científicos del Gran Colisionador de Hadrones en el CERN, el Centro Europeo de Investigación Nuclear, dijeron el martes que habían registrado "pistas tentadoras" de la esquiva partícula subatómica conocida como el Bosón de Higgs, pero no puedo decir de manera concluyente que exista ... todavía. Sin embargo, predicen que las ejecuciones del colisionador de 2012 deberían traer suficientes datos para tomar la determinación.
"El hecho de que podamos mostrar los resultados de un análisis muy sofisticado solo un mes después de que se haya registrado el último bit de datos que utilizamos es muy tranquilizador", dijo el Dr. Greg Landsberg, coordinador de física del Compact Muon Solenoid (CMS) detector en el LHC dijo a la revista Space. “Te dice qué tan rápido es el tiempo de respuesta. Esto no tiene precedentes en la historia de la física de partículas, con experimentos tan grandes y complejos que producen tantos datos, y es muy emocionante ".
Por ahora, la conclusión principal de más de 6,000 científicos en los equipos combinados de CMS y los detectores de partículas ATLAS es que fueron capaces de restringir el rango de masa del bosón de Higgs Modelo Estándar, si existe, para estar en el rango de 116- 130 GeV por el experimento ATLAS, y 115-127 GeV por CMS.
El Modelo Estándar es la teoría que explica las interacciones de las partículas subatómicas, que describe la materia ordinaria de la que está hecho el Universo, y en general funciona muy bien. Pero no explica por qué algunas partículas tienen masa y otras no, y tampoco describe el 96% del Universo que es invisible.
En 1964, el físico Peter Higgs y sus colegas propusieron la existencia de un misterioso campo de energía que interactúa con algunas partículas subatómicas más que otras, dando como resultado valores variables para la masa de partículas. Ese campo se conoce como el campo de Higgs, y el bosón de Higgs es la partícula más pequeña del campo de Higgs. Pero el Bosón de Higgs aún no se ha descubierto, y una de las principales razones por las que se construyó el LHC fue para tratar de encontrarlo.
Para buscar estas pequeñas partículas, el LHC destruye protones de alta energía, convirtiendo algo de energía en masa. Esto produce una pulverización de partículas que son recogidas por los detectores. Sin embargo, el descubrimiento del Higgs se basa en observar las partículas en las que se descomponen estos protones en lugar del Higgs mismo. Si existen, tienen una vida muy corta y pueden descomponerse de muchas maneras diferentes. El problema es que muchos otros procesos también pueden producir los mismos resultados.
¿Cómo pueden los científicos notar la diferencia? Una respuesta corta es que si pueden descubrir todas las otras cosas que pueden producir una señal similar a Higgs y la frecuencia típica en la que ocurrirán, entonces si ven más de estas señales de lo que sugieren las teorías actuales, eso les da un lugar para buscar el Higgs.
Los experimentos han visto excesos en rangos similares. Y como señalaba el comunicado de prensa del CERN: “Tomados individualmente, ninguno de estos excesos es más estadísticamente significativo que lanzar un dado y obtener dos seises seguidos. Lo interesante es que hay múltiples mediciones independientes que apuntan a la región de 124 a 126 GeV ".
"Esto es muy prometedor", dijo Landsberg, quien también es profesor en la Universidad de Brown. “Esto muestra que ambos experimentos entienden muy bien lo que está sucediendo con sus detectores. Ambas calibraciones vieron excesos a bajas masas. Pero desafortunadamente la naturaleza de nuestro proceso es estadística y se sabe que las estadísticas juegan trucos divertidos de vez en cuando. Por lo tanto, no sabemos realmente, no tenemos suficiente evidencia para saber, si lo que vimos es una visión del Bosón de Higgs o si estas son solo fluctuaciones estadísticas del proceso de Standand Model que imitan el mismo tipo de firmas que vendrían si se produce el bosón de Higgs ".
Landsberg dijo que la única forma de hacer frente a las estadísticas es obtener más datos, y los científicos necesitan aumentar considerablemente el tamaño de las muestras de datos para responder definitivamente a la pregunta sobre si el Bosón de Higgs existe a una masa de 125 GeV o cualquier masa rango que aún no se ha excluido.
La buena noticia es que habrá una gran cantidad de datos en 2012.
"Esperamos cuadruplicar la muestra de datos recopilada este año", dijo Landsberg. “Y eso debería darnos suficiente confianza estadística para resolver esencialmente este rompecabezas y decirle al mundo si vimos los primeros atisbos del Bosón de Higgs. Como mostró el equipo hoy, seguiremos aumentando hasta que alcancemos un nivel de significación estadística que se considera suficiente para el descubrimiento en nuestro campo ".
Landsberg dijo que dentro de este pequeño rango, los Higgs no tienen mucho espacio para esconderse. “Esto es muy emocionante y te dice que casi estamos allí. Tenemos suficiente sensibilidad y hermosos detectores; solo necesitamos un poco más de tiempo y un poco más de datos. Tengo muchas esperanzas de que podamos decir algo definitivo en algún momento del próximo año ".
Así que el suspenso se está construyendo y 2012 podría ser el año del Higgs.
Más información: comunicado de prensa del CERN, ArsTechnica
