El Bosón de Higgs - Cada vez más cerca

lunes, 26 de julio de 2010



Sobre la 35° International Conference on High Energy Physics (ICHEP), del 22 al 28 de Julio.

Este año, se espera que el LHC sea la 'estrella' de este magno evento (que reúne al menos, a un millar de físicos en París), ya que se expondrán los primeros resultados logrados con el LHC en el CERN en Ginebra, por lo que esta semana hablaremos sobre los experimentos que se están llevando a cabo en el CERN, como son CMS, ATLAS, ALICE y LHC (b).

A pesar de haberse esforzado durante décadas tratando, cierto es que los físicos han fallado hasta hoy en detectar la partícula de Higgs, la cual es crucial para la teoría actual que ha sido ideada para explicar las interacciones de las partículas sub-atómicas, conocidas como el Modelo Estándar.


Cazando al bosón de Higgs - Tevatron


Simulación del rastro del bosón de Higgs. Crédito - Fermilab



Los científicos han dado un paso más cercano para descubrir la elusiva partícula que se piensa tiene la masa básica para construir los bloques de la naturaleza. Los 'cazadores' del bosón de Higgs (conocida popularmente como "La partícula de Dios") en el colisionador de partículas Tevatron (cerca de Chicago) mencionan que los últimos resultados podrían auxiliar a los investigadores obtener el 'premio mayor'.

El Tevatron (el cual, dicho sea de paso, es el principal rival del LHC) ha descartado un cuarto del rango de energía donde se espera que el bosón de Higgs esté 'acechando', bueno, eso fue lo que mencionaron en el International Conference on High Energy Physics en París, el día de hoy. Este anunció es como consecuencia de semanas de especulación donde se afirmaba que se habían tenido vistazos de la partícula Higgs en el colisionador estadounidense. Estos rumores han sido desechados por personal de Fermilab (donde está instalado el Tevatron).

Robert Roser, uno de los voceros de Tevatron mencionó que "Hemos actualizado todos nuestros análisis, y hasta el momento, solo necesitamos que el Tevatron siga funcionando de la misma manera". 

El Tevatron colisiona rayos de protones con rayos de antiprotones (sus contrapartes en la antimateria) a velocidades cercanas a las de la luz en un anillo subterráneo de cuatro millas. Este dispositivo es menos poderoso que el LHC, pero ha estado en funcionamiento más tiempo y está a la cabeza en la caza por la partícula de Higgs.

Experimentos previos sugieren que la partícula de Higgs tiene una masa entre 114 y 185 GeV (Gigaelectronvoltios, donde 1GeV es aproximadamente la masa de un protón). Los últimos experimentos del Tevatron, el cual combina los esfuerzos para encontrar la partícula de Higgs con sus dos detectores, CDF y DZero, ha descartaado la posibilidad de que la masa fluctúe entre 158 y 175 GeV.

Esta programado que le Tevatron se apague finalizando el 2011, aproximadamente en la misma fecha que se apagará el LHC, esto debido a un paro programado de 15 meses para la instalación de actualizaciones antes de que vuelva a correr sin parar hasta noviembre del 2015. Hay una propuesta de los físicos del Tevatron donde se solicita que no pare hasta el 2014, la cual aún se encuentra en estudio.

Roser dice que "El LHC no será capaz de decir nada acerca de la partícula de Higgs hasta mediados o finales del 2013, si nosotros podemos correr hasta el 2014, nosotros seremos capaces de ver el bosón de Higgs, sin importar la masa que tenga".


Top Quark - LHC


Top Quark entre dos partículas
Crédito: CERN

Los físicos del LHC tienen varios candidatos para identificar como la partícula elemental más pesada conocida por la ciencia. Si las observaciones son confirmadas, podría ser la primera generada en Europa, hasta hoy, la partícula Top Quark ha sido generada por el Tevatron (en 1995, desde entonces, han producido esta partícula en abundancia).

Este descubrimiento podría asistir a los físicos en la casa del elusivo bosón de Higgs. Los detalles están siendo presentados en la 35° ICHEP.

La detección del Top Quark podría representar un pequeño hito para el laboratorio europeo, el cual ha realizado progresos firmes después del accidente que forzó se apagara por 14 meses en el 2008. La física del Top Quark no ha sido bien explicada, pero su estudio ha presentado la oportunidad de llevar a cabo trabajos científicos importante en el LHC. Se piensa, que puede existir una interacción especial entre ambas partículas.

Si el bosón de Higgs existe, en una forma conocida como Charged Higgs, el Top Quark podría ser crucial para detectarlo. Las partículas elementales generadas en los colisionadores "decen" o se transforman, en otras partículas sub-atómicas, las cuales pueden ser o no estables. El acoplamiento cercano del Charged Higgs al Top Quark significa que, si el bosón de Higgs es más pesado que el Top Quark, esto podría dejar ver su decaimiento en un Top Quark y otra partícula conocida como b-Quark, pero, si el bosón de Higgs es más ligero, entonces el Top Quark decaería en un bosón de Higgs y el b-Quark.

Otras corrientes científicas prevén un tipo de diferente de Higgs, el cual estaría adherido a las limitaciones del Modelo Estándar. El Top Quark podría también actuar como el "progenitor" de unas partículas conocidas como "supersimétricas". Estas podrían representar un nueva clase, cuya existencia ha sido predicha por teóricos, pero las cuales no han podido ser observadas (hasta hoy) en los aceleradores de partículas.

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