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viernes, 16 de diciembre de 2011

El LHC encuentra "evidencias" de la 'partícula dios'

La partícula más buscada de la física, el bosón de Higgs, ha vuelto a escaparse de sus perseguidores, pero estos no podrían estar más contentos. Sus últimos datos, presentados ayer en Ginebra, indican "evidencias" de que la llamada partícula diosaquella que explicaría el origen de la masa de otras partículas elementales existe y han acotado al máximo el lugar en el que puede esconderse.

El higgs es la última pieza que falta para entender el comportamiento de las partículas que componen los átomos y explicar así cómo surgió el universo tras el Big Bang. Los datos presentados ayer, obtenidos gracias al Gran Colisionador de Hadrones (LHC), ofrecen pruebas significativas de la partícula, pero no bastan para reclamar su "descubrimiento" ni el Nobel que lleva pegado.

"No lo hemos encontrado aún ni tampoco hemos excluido su existencia, así que sigan a la escucha", explicó ayer Rolf Heuer, jefe del laboratorio europeo CERN que gestiona el LHC durante una rueda de prensa en la que quiso más que nunca hacer gala del dicho inglés: Hold your horses (calmen a sus caballos).
Ayer se presentaron los últimos datos de CMS y ATLAS, los dos detectores rivales del CERN cuyos cientos de científicos se disputan el higgs. Es una cacería de impecables caballeros y, como tales, ambos grupos publicaron sus resultados hombro con hombro y ante una concurrida audiencia en el auditorio del CERN. En los últimos días, los rumores de que ayer se aportarían evidencias de la existencia del higgs habían generado una gran expectación en internet.

La primera en hablar fue Fabiola Gianotti, portavoz de ATLAS. Al igual que sus rivales del CMS, el equipo de Gianotti utiliza un detector de unos siete pisos de alto que disecciona colisiones entre grupos de protones que viajan a casi la velocidad de la luz. Los choques revientan esos protones haciendo aflorar sus componentes indivisibles. Son millones de partículas elementales entre las que Gianotti y los suyos buscan el higgs. Este componente es la pieza perdida de un puzle llamado modelo estándar, una teoría que explica casi a la perfección el comportamiento de las partículas elementales y que, de confirmarse, podría explicar cómo tras el Big Bang esas partículas se unieron para hacer protones, electrones, átomos, moléculas y así hasta llegar a Gianotti y su audiencia 13.700 millones de años después.

La clave para que todo eso suceda, ese casi que falta para cuadrar el modelo estándar, es la masa. Las partículas elementales, según esta teoría, tienen masa, y el responsable de ella sería el bosón de Higgs.

"Encontrarlo es el descubrimiento del siglo XXI", resume Alberto Ruiz, físico español que trabaja en el LHC. "Es la partícula más buscada de la física y su descubrimiento es un Nobel cantado", resume.

Para encontrarlo hay que adivinar la masa del bosón, algo que los físicos del CERN llevan años intentando, primero con aceleradores como el LEP y después con máquinas tope gama como el LHC.

El LEP demostró que la masa del higgs no podía ser menor que 115 gigaelectronvoltios (GeV), la unidad que se usa en el mundo de las partículas elementales, billones de veces menores que un centímetro. El Tevatron de EEUU, que fue durante años el acelerador de partículas más potente del mundo, demostró a su vez que el higgs tampoco estaba entre el rango más pesado de 155 y 180 GeV. Después llegó el LHC, que estrechó ese cerco a entre 115 y 140.

Ayer Gianotti redujo ese cerco aún más. Sus datos sitúan al higgs entre 116 y 130, la horquilla más precisa que se ha aportado hasta la fecha. Aún más interesante es la anomalía que ATLAS observa justo en la masa 126 GeV, donde observan la presencia del higgs con una confianza de unos tres sigma (99,7%). Para los físicos, esto supone una "evidencia", pero no un descubrimiento, para lo que hace falta cinco sigma, un margen de error de sólo uno entre diez millones.

"Sería muy amable por parte del higgs que se esté escondiendo aquí", suspiró ayer Gianotti, que sin embargo fue taxativa durante la rueda de prensa posterior a su presentación: "Con los datos actuales no se puede concluir que la partícula existe".

Coincidencias

Guido Tonelli, del equipo de CMS, tomó luego la palabra para aportar su propio rango: el higgs se esconde en masas de entre 115 y 127. Pero de nuevo, lo más interesante es un pico de presencia del higgs que se acumula en 124 GeV y que tiene un rango de confianza similar al del ATLAS. Evidencia, pero no Nobel.

Para atar el descubrimiento habrá que esperar a los cinco sigmas, algo que, al ritmo actual, no debe esperarse hasta "antes de verano de 2012", según Ruiz. "Si esta fuera la masa real del higgs, lo que estamos viendo es el comienzo", explica.

"Los resultados son muy prometedores; ambos equipos apuntan a la zona justa en la que el higgs debería estar", explicó ayer Stefan Söldner-Rembold, físico de la Universidad de Manchester (Reino Unido) que trabaja en el Tevatron. Los resultados de ayer podrían devolverle algo de vida a este acelerador, que cerró en septiembre tras 14 años en servicio. Sus datos acumulados sobre lapartícula dios en masas ligeras podrían ahora confirmar o desmentir una señal entre 124 y 126 GeV. "Ese análisis se está haciendo ahora y es posible que se presente en la conferencia de invierno que celebraremos en marzo", explica Ruiz, que trabajó en el Tevatron durante años.

Cinco higgs

Pero la caza no acabará en 2012 sino que seguirá durante décadas. El LHC dirá el próximo año si el higgs existe, pero habrá que confirmar si se trata del tipo de partícula que cuadra con el modelo estándar o si, por el contrario, es un bosón alienígena que apunta a un origen de la masa diferente al predicho por la teoría.

El higgs de poca masa que parece estar aflorando también es compatible con una teoría alternativa al modelo estándar. "Un bosón ligero puede estar apuntando a la supersimetría, que dice que hay no uno, sino cinco bosones de Higgs", advirtió ayer Celso Martínez Rivero, investigador del CMS. Las señales a 124 y 126 GeV que se han observado "podrían indicar varios higgs", explica Carmen García, investigadora del CSIC que trabaja con el equipo de ATLAS. El LHC no bastará para desentrañar este dilema. Para afinar las propiedades del higgs hará falta el ILC, la nueva gran máquina de la física de partículas que, en 2020, pretende relevar al LHC.

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