El Laboratori Europeu de Física de Partícules descobreix una nova partícula consistent amb el Bosó de Higgs

Imatge sobre l'experiment distribuïda pel CERN.

En un seminari celebrat aquest dimecres a la seu del Laboratori Europeu de Física de Partícules (CERN) en Ginebra (Suïssa), els experiments ATLAS i CMS del Gran Col·lisionador d'Hadrons (LHC) han presentat els seus últims resultats preliminars en la recerca de la partícula de Higgs. Ambdós experiments observen una nova partícula en el rang de masses al voltant de 125-126 GeV (gigaelectronvolts, unes 134 vegades la massa d'un protó).

L'anunci realitzat pel CERN serveix com obertura de la major conferència en Física de Partícules de l'any, ICHEP2012, que comença avui en Melbourne. La pròxima edició se celebra a València en 2014. L'Institut de Física Corpuscular (IFIC), centre mixt del Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC) i la Universitat de València, en el Parc Científic de la institució acadèmica, és membre de la col·laboració ATLAS en aquest projecte.

“Observem en les nostres dades clares signes d'una nova partícula, amb un nivell de confiança estadística de 5 sigma, en la regió de masses al voltant de 126 GeV. L'excepcional funcionament de l’LHC i l’ATLAS, i els enormes esforços de molta gent, ens han dut a aquesta emocionant etapa”, ha dit la portaveu de l'experiment ATLAS Fabiola Gianotti, “però es necessita un poc més de temps per a preparar aquests resultats per a la seua publicació”.

“Els resultats són preliminars, però el senyal de 5 sigma al voltant de 125 GeV que estem veient és dramàtica. És realment una nova partícula. Sabem que ha de ser un bosó i és el bosó més pesat mai trobat”, va dir el portaveu de l'experiment CMS Joe Incandela. “Les implicacions són molt significatives i és precisament per aquesta raó pel que hem de ser extremadament diligents en tots els nostres estudis i comprovacions”.

“És difícil no emocionar-se amb aquests resultats”, va dir el director d'Investigació del CERN, Sergio Bertolucci. “L'any passat vam dir que en 2012 podríem trobar una nova partícula com el bosó de Higgs o excloure l'existència del bosó de Higgs predit pel model Estàndard. Amb tota la precaució necessària, em sembla que estem davant un punt d'inflexió: l'observació d'aquesta nova partícula indica el camí per al futur cap a una comprensió més detallada sobre el que estem veient en les dades”.

Els resultats presentats avui es consideren preliminars. Es basen en dades recopilades en 2011 i 2012, amb les dades de 2012 encara sota anàlisis. La publicació de les anàlisis mostrades avui s'espera per a finals de Juliol. Una imatge més completa de les observacions mostrades avui s'obtindrà a la fi d'enguany, després que l’LHC proporcione més dades als experiments.

El següent pas serà determinar la naturalesa precisa de la partícula i la seua importància per a la nostra compressió de l'Univers. Les seues propietats, són les esperades per al tan cercat bosó de Higgs, l'ingredient final encara no descobert del Model Estàndard de Física de Partícules? O és una mica més exòtic? El Model Estàndard descriu les partícules elementals a partir de les quals nosaltres, i qualsevol objecte visible de l'Univers, estem fets, així com les forces que actuen entre elles. Tota la matèria que podem veure, no obstant això, sembla ser no més d'un 4% del total. Una versió més ‘exòtica’ de la partícula de Higgs podria ser un pont cap a la comprensió del 96% de l'Univers que roman en la foscor.

“Hem arribat a una fita en el nostre enteniment de la naturalesa”, va dir el director general del CERN, Rolf Heuer. “El descobriment d'una partícula consistent amb el bosón de Higgs obri el camí a estudis més detallats, que requereixen més estadística, els quals concretaran les propietats de la partícula i probablement llançaran llum sobre altres misteris del nostre Univers”.

La identificació de les característiques de la nova partícula requerirà una considerable quantitat de temps i dades. Però, qualsevol que siga la forma que prenga la partícula de Higgs, el nostre coneixement de l'estructura fonamental de la matèria està a punt de donar un gran pas endavant.

Participació espanyola
Espanya és un dels principals contribuents al CERN, ascendint la seua aportació al 8,11% del total de les aportacions per a l'exercici 2012. La participació dels grups d'investigació espanyols en el LHC compte amb el suport del Ministeri d'Economia i Competitivitat, a través del Programa Nacional de Física de Partícules, i del Centre Nacional de Física de Partícules, Astropartícules i Nuclear (CPAN), projecte Consolider‐Ingenio 2010.

A més d'haver dissenyat i construït diversos subdetectors que són clau en la recerca de noves partícules en l’LHC, els grups espanyols participen de forma destacada en la seua operació i manteniment, així com en la recollida, processat i anàlisi de les col·lisions produïdes pels experiments, incloent aquelles que poden conduir a l'observació del bosó de Higgs.

Des de l'engegada del detector ATLAS, on participen més de 3.000 científics de 174 institucions procedents de 38 països, investigadors de l'Institut de Física Corpuscular (IFIC), centre mixt del Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC) i la Universitat de València; el Institut de Física d'Altes Energies (IFAE), consorci entre la Generalitat de Catalunya i la Universitat Autònoma de Barcelona; l'Institut de Microelectrònica de Barcelona (CNM‐IMB‐CSIC); i la Universitat Autònoma de Madrid (UAM), participen activament en l'operació i manteniment dels detectors, amb una forta presència en les activitats d'alineament i calibratge.

Dins de l'ampli programa d'investigació de l’LHC, els grups espanyols en ATLAS participen en un gran nombre de línies d'investigació en l'anàlisi de les dades, que cobreixen molts dels temes a priori més interessants del programa de l’LHC. En particular, en el cas de la recerca del bosó de Higgs del Model Estàndard els grups han estudiat diferents estats finals resultat de la desintegració de la partícula de Higgs en dos fotons, dos leptons taus, dos quarks bottom, i dos bosones Z o W.

En CMS, on participen 3.275 científics de 179 instituts en 41 països, estan presents els grups experimentals del Centr de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT); Instituto de Física de Cantabria (IFCA), centre mixt CSIC-Universidad de Cantabria, la Universidad de Oviedo (UO) i la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), ocupant responsabilitats en l'operació i manteniment dels detectors, així com en tècniques d'alineament bàsiques per a tenir dades de qualitat.

Igual que en el cas d’ATLAS, la participació dels grups espanyols en activitats d'anàlisis en CMS està molt diversificada i cobrix un ampli ventall dels processos d'interès del programa de física de l’LHC. Tots els grups participen activament en la recerca del bosó de Higgs. Destaca la participació en l'anàlisi del canal de desintegració del bosó de Higgs en bosons WW, així com en canals associats a la desintegració en bosons ZZ.
 

Data d'actualització: 5 de de juliol de 2012 08:00.

Llista de notícies