0 Gardados para despois

A parte galega do descubrimento do bosón de Higgs

Marcos Pérez PenaMarcos Pérez Pena | @marcosperezpena


Este mércores 4 de xullo será lembrado como o día no que se fixo público un dos grandes descubrimentos da historia da ciencia. O bosón de Higgs, anticipado en 1964 como parte do modelo estándar da física, unha partícula que lles daría masa a todas as demais e explicaría todas as súas interaccións, era o único elemento fundamental do modelo cuxa existencia nunca fora probada. E este mércores, en Melbourne, os investigadores responsables do CERN, o Laboratorio Europeo de Física de Partículas, anunciaron que "todos estes datos que recompilamos con gran fiabilidade corresponden a unha partícula compatible co bosón de Higgs".

Non se atreveron a difundir o achado cunha seguridade do 100%, pero pódese dicir que o esvaradizo bosón está acurralado. É dicir, que ten as características que debería ter o bosón de Higgs. Porén, até final de ano continuarán os experimentos no LCH para confirmalo.

"Todos estes datos que recompilamos con gran fiabilidade corresponden a unha partícula compatible co bosón de Higgs"

Para entender a importancia deste descubrimento, habería que entender que é o famoso bosón de Higgs. Nalgúns medios e páxinas fixeron un notable esforzo de simplificación e pedagoxía, por exemplo en La Información e de forma mesmo máis sinxela neste blog. Abondará con dicir que a teoría defende que esta partícula conformaría un campo no que as demais partículas se desenvolven, algo así coma o océano no que nadan o resto dos elementos e que en función deste campo (conformado por partículas: bosóns) teñen máis ou menos masa. Así pois, esta partícula, prevista pola teoría, é fundamental para entendérmonos como funciona todo, como funciona o universo, dende os átomos ás galaxias e por que as demais partículas se moven como se moven. O problema é que a vida media dun bosón de Higgs é dunha billonésima de billonésima de segundo

Despois de teren chocado 500 billóns de partículas nos últimos anos, os experimentos ATLAS e CMS do CERN confirman en calquera caso a existencia do sinal dunha nova partícula de 125,3 gigaelectronvoltios (GeV), aproximadamente unhas 130 veces a masa do protón. Ademais, as medicións combinadas dos dous experimentos do LHC (o Gran Colisionador de Hadróns) que buscan o bosón de Higgs teñen unha desviación estatística que roza os 5 sigmas, isto é, que non se trata dunha flutuación, senón dun evento confirmado.

Higgs asegura que os datos achegados hoxe son só "o comezo"

Peter Higgs, que anticipara a existencia desta partícula, e que estaba presente en Melbourne, visiblemente emocionado, afirmou nunha entrevista que se sente "sorprendido" de ter presenciado este descubrimento: "non pensei que isto sucedería mentres estivese vivo", dixo. Higgs asegura que os datos achegados hoxe son só "o comezo" dunha exploración moito máis detallada das súas características, de xeito que poidamos comezar a investigar "máis aló do modelo estándar da física". Higgs concluíu que "é moi excitante estar aquí neste momento".

 

O papel da USC

E onde queda Galicia e a USC en todo isto? Como dixo Higgs, isto é só o comezo. O próximo paso agora será dilucidar se a partícula observada é realmente o bosón de Higgs predito polo Modelo Estándar ou se se trata dun dos bosóns deste tipo que son tamén preditos polas teorías Supersimétricas. Como explica Bernardo Adeva, catedrático de Física da USC, os datos presentados no CERN reforzan a opinión de numerosos físicos teóricos que apuntaban que a masa do suposto bosón de Higgs sería relativamente lixeira. 

“Estamos nun novo escenario, particularmente favorable para as perspectivas científícas do LHCb”, indica Carlos Pajares

Como consecuencia, o resto de partículas supersimétricas, aínda non observadas, adquirirían unha masa bastante superior á que se viña considerando ata agora. E aí outro experimento do CERN (o LHCb), no que a USC ten un papel moi importante, será determinante agora para confirmar os achados. Como indica o profesor Adeva: "As partículas supersimétricas terán masas máis elevadas, que se exploran mellor con experimentos de precisión, coma o noso".

“Estamos nun novo escenario, particularmente favorable para as perspectivas científícas do LHCb”, indica Carlos Pajares, profesor de Física da USC e durante anos delegado de España no CERN. O mesmo cre Adeva, que salienta que "para saber que partículas pesadas faltan por descubrir, o noso experimento vai ter moito que dicir, pois o LHCb está focalizado en buscar esas partículas pesadas a través da polarización do baleiro. E até agora foi moi importante para a búsqueda do bosón, pois publicamos algunhas das mellores aproximacións".

"Para saber que partículas pesadas faltan por descubrir, o noso experimento vai ter moito que dicir, pois o LHCb está focalizado en buscar esas partículas pesadas a través da polarización do baleiro"

O programa científico para todo o proxecto do LHC entra nun espazo “especialmente excitante” apunta Bernardo Adeva cun campo de traballo complementario entre os dous experimentos de propósito xeral, ATLAS e CMS por un lado, estudando os decaementos da partícula que acaban de sinalar en distintos canais coñecidos, e o experimento LHCb por outra banda, dedicado ao estudo de precisión das desintegracións dos quarks máis pesados a través do baleiro.

Hai uns meses o experimento LHCb no que participa a USC ofreceu a primeira observación directa da falla de simetría entre materia e antimateriaO resultado abriu a porta a comprender por que a materia domina sobre a antimateria en todas as formas que teñen de agrupárense os seus constituíntes esenciais, por exemplo no Big Bang.

Beranrdo Adeva, sobre o descubrimento do Bosón de Higgs: "Os datos presentados no CERN reforzan a opinión de numerosos físicos teóricos que apuntaban que a masa do suposto bosón de Higgs sería relativamente lixeira. Como consecuencia, o resto de partículas supersimétricas, aínda non observadas, adquirirían unha masa bastante superior á que se viña considerando ata agora"

Anuncio do descubrimento do CERN

Coa túa achega fas posible que sigamos publicando novas coma esta.

Físicos galegos no acelerador de partículas

Os novos datos sinalados polo CERN serán estes días obxecto de análise en profundidade na conferencia internacional máis importante no eido da Física de Partículas que acaba de comezar en Melbourne. Entre este mércores 4 e o próximo 11 de xullo, expertos de todo o mundo reúnense na 36th International Conference on High Energy Physics (ICHEP 2012).

No congreso participan activamente dous investigadores da USC, Carlos Salgado e Abraham Gallas, este último en representación do experimento LHCb 

No congreso participan activamente dous investigadores da USC, Carlos Salgado e Abraham Gallas, este último en representación do experimento LHCb, dará a coñecer algúns dos resultados clave de desintegracións raras de quarks pesados en pares de partículas penetrantes chamadas muóns.           .
 
Investigador Ramón y Cajal do Departamento de Física de Partículas da USC, Gallas presentará resultados relativos ao traballo do experimento LHCb, no que é project leader do Silicon Tracker, un dos sub-detectores deste experimento. Este é un preciso instrumento no que participan a Escola Politécnica Federal de Lausanne xunto coas universidades de Zurich, Heidelberg e Santiago de Compostela e cuxo cometido é a busca de novas partículas máis aló do Modelo Estándar.

O obxectivo do Silicon Tracker é a busca de novas partículas máis aló do Modelo Estándar 

A intervención do físico compostelán ten que ver co estudo de conversións entre quarks do mesmo tipo con emisión de dous muóns, que só son posibles no Modelo Estándar a través de efectos que involucra na chamada polarización do baleiro. Son, por tanto, moi sensibles á Nova Física, explica o investigador, e capaces de detectar no baleiro a presenza de novas partículas pesadas como as preditas en Supersimetría.

 

Núcleos atómicos pesados 

Carlos Salgado, recoñecido na convocatoria do programa Starting Grants, é o encargado da sesión sobre ións pesados, ademais de ofrecer unha das conferencias plenarias o martes 10 sobre Heavy Ions Theory, intervención na que presentará un resumo do estado da descrición teórica das colisións de núcleos atómicos pesados e as enerxías do LHC.

O LHC ten un programa de colisións protón-protón, onde o obxectivo fundamental é a busca do bosón de Higgs, así como un programa de colisións de núcleos atómicos. Neste último, no que o investigador centrará a súa conferencia, o obxectivo fundamental é a produción e caracterización dun novo estado da materia, o plasma de quarks e gluóns, no que se atopaba todo o Universo uns microsegundos (millonésimas de segundo) despois do Big Bang.