El bosón de Higgs vuelve a dar señales

Los científicos del Tevatron -el acelerador dejó de funcionar en septiembre de 2011- han realizado este anuncio en la conferencia anual «Encuentros de Moriond», que se celebra esta semana en Italia. El nuevo análisis tiene en cuenta el conjunto completo de datos recogidos en 10 años del programa de investigación del Tevatron, lo que supone cerca de 500 billones de colisiones protón-antiprotón.

Los físicos de los experimentos CDF y DZero del Tevatrón utilizaron una estrategia diferente a la del LHC para echar un vistazo al bosón. Los dos aceleradores hacen colisionar diferentes pares de partículas y a energías diferentes. Con su propia estrategia, encontraron e xcesos en sus datos que pueden ser interpretadas como procedentes de un bosón de Higgs con una masa en la región de 115 a 135 GeV (gigaelectronvoltios, más de 100 veces la masa del protón). Estos hallazgos son consistentes con el anuncio de diciembre de 2011 de los excesos observados en ese rango por los experimentos ATLAS y CMS del LHC. Sin embargo, ninguna de las señales anunciadas hasta la fecha son lo suficientemente fuertes para reclamar la evidencia del descubrimiento de esta elusiva partícula.

Este nuevo resultado de Tevatron también excluye la posibilidad de que el bosón de Higgs tenga una masa en el rango de 147 a 179 GeV. Los físicos afirman que hay evidencia de una nueva partícula solo si la probabilidad de que los datos pudieran ser debido a una fluctuación estadística es menor que 1 en 740, o tres sigmas. Un descubrimiento se confirma sólo si esa probabilidad es menor que 1 en cada 3,5 millones, o cinco sigmas.

Los bosones de Higgs , si es que existen, son de corta duración y pueden desintegrarse de muchas maneras diferentes. «Así como una máquina expendedora puede devolver la misma cantidad de cambio usando diferentes combinaciones de monedas, el bosón de Higgs puede decaer en diferentes combinaciones de partículas», explican los científicos. El descubrimiento del bosón de Higgs no implica verlo directamente, sino que se basa en la observación de excesos estadísticamente significativos de las partículas en las que se desintegra.

«Es un resultado magnífico y complementa de forma perfecta los resultados del LHC» indica Alberto Ruiz Jimeno, jefe del Grupo de Altas Energías del Instituto de Física de Cantabria (IFCA, centro mixto CSIC-Universidad de Cantabria). «El LHC ha observado indicios de existencia del bosón de Higgs en su desintegración a dos fotones, mientras en el Tevatron los indicios están en su modo de desintegración más probable, a un par de quarks b-antib. Si no se hubiera obtenido una señal en esta canal, el Modelo Estándar estaría herido pero, una vez más, se manifiesta con fuerza extraordinaria», señala. «Va a resultar interesante y difícil buscar la brecha en esta teoría que, por otros argumentos cosmológicos y teóricos, sabemos que no puede ser el punto final de la Física».

Solo los colisionadores de partículas de alta energía como el Tevatron y el LHC pueden recrear las condiciones energéticas que existían en el Universo poco después del Big Bang . De acuerdo con el Modelo Estándar, la teoría que explica y predice cómo las partículas fundamentales de la naturaleza se comportan e interactúan entre sí, el bosón de Higgs da masa a otras partículas.

Según Aurelio Juste, profesor de investigación de ICREA en el Instituto de Física de Altas Energías (IFAE) en Barcelona y responsable del grupo de trabajo de la búsqeuda delbosón en DZero, «aunque los indicios en el Tevatron son muy sugerentes, en particular puestos en perspectiva dados los resultados del LHC, aún no constituyen una evidencia firme. En cuestión de meses podemos llegar a obtener respuesta a una de las preguntas más urgentes de la Física de Partículas en los últimos 30 años. Y lo que es más excitante, con ello generar nuevas preguntas».