Los f¨ªsicos ya han ¡®cazado¡¯ el Higgs 800 veces

Los f¨ªsicos del CERN, un mes despu¨¦s de la presentaci¨®n mundial del descubrimiento de una nueva part¨ªcula que es casi seguro el perseguido bos¨®n de Higgs, tienen ya casi 800 registros de ella, obtenidos en los dos enormes detectores, Atlas y CMS, que protagonizan la b¨²squeda. El acelerador LHC y los experimentos funcionan a pleno rendimiento en el Laboratorio Europeo de F¨ªsica de part¨ªculas (CERN), junto a Ginebra, para lograr caracterizar esta part¨ªcula clave para entender el origen de la masa.

A medida que avanza la investigaci¨®n, los f¨ªsicos del CERN ganan certeza en sus resultados sobre el hallazgo del bos¨®n de Higgs, la part¨ªcula predicha hace d¨¦cadas que permite explicar por qu¨¦ algunas part¨ªculas (como los quarks del n¨²cleo at¨®mico) tienen masa, mientras que otras (como los fotones de luz) carecen de ella. El nivel ha aumentado desde la presentaci¨®n de los resultados el 4 de julio. A partir de 5 sigma, como dicen los especialistas de f¨ªsica de part¨ªculas, se reconoce un descubrimiento y si el pasado diciembre los indicios del Higgs se situaban a¨²n en torno a 3 sigma, hace un mes se hab¨ªa alcanzado 5 sigma. Ahora Atlas lo ha superado: est¨¢ en 5,9 sigma, lo que significa que la probabilidad de que sea err¨®neo el resultado es de uno en 550 millones.

El nivel de certeza del hallazgo ha aumentado con los datos del ¨²ltimo mes

Cuando chocan las part¨ªculas aceleradas en el LHC se generan nuevas part¨ªculas, incluido, muy de vez en cuando, el bos¨®n de Higgs. Pero se desintegran casi inmediatamente. Lo que los f¨ªsicos hacen con sus detectores es registrar esas desintegraciones y reconstruir las part¨ªculas de origen para comprobar, mediante complicados an¨¢lisis, si est¨¢ el Higgs. Y este bos¨®n puede mostrarse en diferentes tipos de desintegraciones, o canales, como ellos dicen.

En CMS tienen ya unos 430 registros en total ¡°en los cinco canales m¨¢s importantes de desintegraci¨®n del Higgs para la masa de 125 GeV¡±, explica Teresa Rodrigo, presidente del consejo de las instituciones cient¨ªficas de CMS. La misma responsabilidad, pero en Atlas, la desempe?a Martine Bosman: ¡°El n¨²mero de sucesos [registros] var¨ªa mucho en funci¨®n del canal de desintegraci¨®n¡±. En total en este detector, tiene ya m¨¢s de 350 Higgs.

Que en las colisiones del LHC se ha descubierto una nueva part¨ªcula y que muy, muy probablemente es el bos¨®n de Higgs que faltaba en el Modelo Est¨¢ndar de f¨ªsica de part¨ªculas parece claro. Pero los cient¨ªficos son rigurosos y advierten que no podr¨¢n estar completamente seguros de su identidad hasta que no conozcan sus caracter¨ªsticas. Siguen trabajando, pero ¡°de momento no hay resultados nuevos al respecto¡±, se?ala Rodrigo. ¡°En esto se concentran ahora los an¨¢lisis¡±, a?ade Bosman.

El acelerador LHC se apagar¨¢ en 2013 para aumentar su energ¨ªa en 2014

Tanto Atlas como CMS han enviado esta semana los respectivos art¨ªculos cient¨ªficos para su publicaci¨®n oficial, con toda la informaci¨®n sobre el hallazgo y los detalles del trabajo de cada uno. Se publicar¨¢n a finales de mes en la revista europea Physics Letters B. Los f¨ªsicos de part¨ªculas muy rara vez dan a conocer sus descubrimientos en revistas como Nature y Science, que cubren todos los campos de la ciencia y que ellos no consideran altamente especializadas. Adem¨¢s, como hacen los f¨ªsicos desde hace unos a?os, Atlas y CMS han adelantado en internet, en la web Arxiv, los dos art¨ªculos, en ingl¨¦s. Uno se titula Observaciones de una nueva part¨ªcula en la b¨²squeda del bos¨®n de Higgs del Modelo Est¨¢ndar en el detector Atlas del LHC, y tiene 38 p¨¢ginas; el otro, con 57 p¨¢ginas, es Observaci¨®n de un nuevo bos¨®n de masa 125 GeV con el experimento CMS del LHC.

El LHC seguir¨¢ funcionando ininterrumpidamente con las colisiones de protones (utilizadas en la b¨²squeda y estudio del Higgs) hasta diciembre de este a?o. Luego se dedicar¨¢n unas pocas semanas a experimentos con iones pesados (que necesita otro detector, el Alice) y, a principios del 2013, se apagar¨¢ la gran m¨¢quina cient¨ªfica para, durante un a?o y medio, hacer la puesta a punto necesaria para aumentar su energ¨ªa. Ahora est¨¢n funcionando con 4 teraelectronvoltios (TeV) por haz (8 TeV de energ¨ªa en las colisiones) y el plan es ponerlo en marcha de nuevo en oto?o de 2014 con una energ¨ªa de 14 TeV (7 TeV por haz).