La b¨²squeda del Higgs, reforzada por los datos del acelerador de EE UU

Los cient¨ªficos del acelerador de part¨ªculas estadounidense Tevatron han presentado sus ¨²ltimos datos acerca de la b¨²squeda de la part¨ªcula de Higgs, y son ¡°coherentes¡±, afirman, con los obtenidos en el gran acelerador europeo LHC y presentados en el pasado diciembre. Es informaci¨®n interesante porque las m¨¢quinas, el Tevatron y el LHC, no son iguales, y el hecho de que se combinen los resultados refuerzan la idea de que la cacer¨ªa puede ir bien encaminada.

La part¨ªcula de Higgs, predicha por los modelos te¨®ricos pero nunca verificada experimentalmente, permitir¨ªa explicar el origen de la masa de las part¨ªculas que tienen masa y completar¨ªa el llamado Modelo Est¨¢ndar, que describe todas las part¨ªculas conocidas y sus interacciones, algo as¨ª como la tabla peri¨®dica de Mendeleiev de la qu¨ªmica, pero en f¨ªsica.

CDF y DZero, los dos experimentos del Tevatron, situado en Fermilab, cerca de Chicago, delimitan una masa del bos¨®n de Higgs de entre 115 y 135 gigaelectronvoltios (GeV), mientras que Atlas y CMS, los experimentos del LHC (en el Laboratorio Europeo de F¨ªsica de Part¨ªculas, CERN), sit¨²an dicha masa entre 115 y 127 GeV. El Tevatron es un veterano acelerador que ya ha dejado de funcionar, pero los f¨ªsicos siguen analizando los datos tomados en sus detectores hasta septiembre del a?o pasado. ¡°Las dos colaboraciones [CDF y DZero] , independientemente, han escarbado en cientos de billones de colisiones prot¨®n-antiprot¨®n registradas en sus detectores para alcanzar estas conclusiones¡±, comente Pier Oddone, director de Fermilab, en un comunicado de dicha instituci¨®n.

En estos datos cient¨ªficos es esencial conocer lo que los expertos denominan la estad¨ªstica, y que es algo as¨ª como la fiabilidad de dicha informaci¨®n. Se resume en un par¨¢metro denominado n¨²mero de sigmas (o desviaciones est¨¢ndar). Los cient¨ªficos de Tevatron, que han presentado sus datos en Europa, en el encuentro cient¨ªfico Moriond, que se celebra esta semana en Italia, dicen que sus ¨²ltimos datos se sit¨²an en 2.2 sigmas. Con tres sigmas, que quiere decir que la probabilidad de que una medida no sea improbablemente debido a las fluctuaciones estad¨ªsticas del experimento se reconocer¨ªan ¡°indicios¡±. Para habla de descubrimiento realmente hay que alcanzar cinco sigmas, cuando dicha probabilidad (de falso efecto estad¨ªstico) es de uno en 3,5 millones. La f¨ªsica de part¨ªculas es una ciencia de alt¨ªsima precisi¨®n.

¡°Queda todav¨ªa mucho trabajo pro delante antes de que la comunidad cient¨ªfica pueda asegurar que existe en bos¨®n de Higgs¡±, ha declarado Dmitri Denisov, coportavoz de DZero. ¡°Sobre la base de estos emocionantes indicios estamos trabajando lo m¨¢s r¨¢pidamente posible para mejorar nuestros m¨¦todos de an¨¢lisis y extraer hasta la ¨²ltima gota de los datos del Tevatron¡±, a?ade.

En el LHC colisionan protones contra protones con una energ¨ªa m¨¢xima en el choque, por ahora, de 7 teraelectronvoltios aumentar¨¢ este a?o a ocho y est¨¢ previsto llegar a 14 dentro de unos pocos a?os). En el Tevatron colisionaban protones contra antiprotones con una energ¨ªa en el choque de 2 TeV. Con estas caracter¨ªsticas diferentes, las estrategias de b¨²squeda del Higgs y los datos obtenidos no son id¨¦nticos, aunque s¨ª complementarios, se?alan los investigadores.

Las colisiones de part¨ªculas generan otras part¨ªculas, la mayor¨ªa de las cuales, incluido el Higgs, se desintegran en part¨ªculas m¨¢s ligeras y m¨¢s estables. Pero esa desintegraci¨®n es tan r¨¢pida que es imposible captar directamente en los detectores el Higgs, si es que se crea. Lo que los f¨ªsicos hacen es analizar las part¨ªculas secundarias m¨¢s estables para poder reconstruir qu¨¦ tipo de part¨ªcula se desintegr¨® en ellas. Seg¨²n los modelos te¨®ricos hay varias posibles combinaciones de part¨ªculas secundarias que pueden desvelar la existencia de un bos¨®n de Higgs. Como esta elusiva part¨ªcula, de existir, debe producirse en una fracci¨®n m¨ªnima de colisiones, los cient¨ªficos necesitan registrar y analizar billones de ellas para estar seguros.

Aunque el LHC es mucho m¨¢s potente que el acelerador estadounidense, este ¨²ltimo es eficaz para alguna de esas modalidades de desintegraci¨®n, lo que los expertos denominan canales. De ah¨ª el inter¨¦s por los datos obtenidos en el veterano Tevatron para afinar todo lo posible la cacer¨ªa de la part¨ªcula de Higgs.