La nueva partícula compatible con el bosón de Higgs abre una nueva ventana al mundo subatómico

09/07/2012

9 de julio de 2012

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En un seminario celebrado el día 4 de julio en la sede del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (Cern) en Ginebra (Suiza), los experimentos Atlas y CMS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) presentaron sus últimos resultados preliminares en la búsqueda de la partícula de Higgs. Ambos experimentos observan una nueva partícula en el rango de masas alrededor de 125-126 GeV (gigaelectrónvoltios, unas 134 veces la masa de un protón). Este seminario fue seguido en directo desde el auditorio del Ciemat por gran número de investigadores, representantes de todos los institutos españoles participantes en Atlas y CMS, así como medios de comunicación.

El Ciemat es un miembro destacado de la colaboración CMS desde sus comienzos. El grupo de Física de Partículas del Ciemat, del Departamento de Investigación Básica, ha jugado un papel determinante en la construcción y puesta a punto del sistema de detección de muones del experimento y en la actual toma de datos. En particular, más del 25% del espectrómetro central de muones y gran parte de su electrónica de lectura asociada se han diseñado y construido en este laboratorio, para lo cual fue necesaria la colaboración del Departamento de Tecnología, en concreto del Taller general y de Electrónica. El Ciemat también participó en el diseño del sistema de alineamiento de los detectores y en la red de computación encargada del tratamiento de los datos. Un amplio equipo de investigadores de la División de Física Experimental de Altas Energías participa de forma activa en el análisis de datos relacionado con la búsqueda del bosón de Higgs.

Los resultados presentados el pasado día 4 se consideran preliminares; se basan en datos recopilados en 2011 y 2012, con los datos de 2012 todavía bajo análisis. La publicación de los análisis mostrados se espera para finales de julio. Una imagen más completa de las observaciones mostradas se obtendrá a finales de este año, cuando el LHC proporcione más datos a los experimentos.

“Los resultados son preliminares, pero la señal de 5 sigma alrededor de 125 GeV que estamos viendo es dramática. Es realmente una nueva partícula. Sabemos que debe ser un bosón y es el bosón más pesado jamás encontrado”, dijo el portavoz del experimento CMS, Joe Incandela. “Las implicaciones son muy significativas y es precisamente por esta razón por lo que debemos ser extremadamente diligentes en todos nuestros estudios y comprobaciones”.

El siguiente paso será determinar la naturaleza precisa de la partícula y su importancia para nuestra compresión del Universo. ¿Sus propiedades son las esperadas para el tan buscado bosón de Higgs, el ingrediente final aún no descubierto del Modelo Estándar de Física de Partículas?, ¿o es algo más exótico? El Modelo Estándar describe las partículas elementales a partir de las cuales nosotros, y cualquier objeto visible del Universo, estamos hechos, así como las fuerzas que actúan entre ellas. Toda la materia que podemos ver, sin embargo, parece ser no más de un 4% del total. Una versión más ‘exótica’ de la partícula de Higgs podría ser un puente hacia la comprensión del 96% del Universo que permanece en la oscuridad.

“Hemos alcanzado un hito en nuestro entendimiento de la naturaleza”, dijo el director general del CERN, Rolf Heuer. “El descubrimiento de una partícula consistente con el bosón de Higgs abre el camino a estudios más detallados, que requieren más estadística, los cuales concretarán las propiedades de la partícula y probablemente arrojarán luz sobre otros misterios de nuestro Universo”.

La identificación de las características de la nueva partícula requerirá una considerable cantidad de tiempo y datos. Pero, cualquiera que sea la forma que tome la partícula de Higgs, nuestro conocimiento de la estructura fundamental de la materia está a punto de dar un gran paso adelante.

España es uno de los principales contribuyentes al Cern, ascendiendo al 8,11% el total de las aportaciones para el ejercicio 2012. La participación de los grupos de investigación españoles en el LHC cuenta con el apoyo del Ministerio de Economía y Competitividad, a través del Programa Nacional de Física de Partículas, y del Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN), proyecto Consolider-Ingenio 2010.

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