Nuevas investigaciones prueban que la partícula de Higgs se descompone en quarks

Nuevas investigaciones con el acelerador LHC han contribuido a encontrar pruebas sólidas de que, entre otras cosas, la partícula de Higgs -que confiere masa al Universo- se descompone en quarks.

El grupo de investigación de la Universidad de Friburgo (Alemania) analizó conjuntos de datos que se registraron en 2015 y 2016 con el detector ATLAS en el acelerador de partículas más grande del mundo, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) en Ginebra, Suiza.

"La fuerte evidencia de que la partícula de Higgs, tal como se predice por la teoría, se descompone en quarks proporciona otra pieza esencial para el rompecabezas acerca de esta partícula", dice Christian Weiser, que dirige la actividad de investigación en Friburgo. "El objetivo ahora es demostrar que la decadencia existe más allá de cualquier sombra de duda y, sobre la base de este conocimiento, medir las propiedades de la partícula de Higgs con mayor precisión", explica.

Como resultado, medir el decaimiento es extremadamente importante para los investigadores con el fin de explicar la corta vida útil de la partícula de Higgs. Las desviaciones mensurables de las predicciones de la teoría estándar podrían apuntar a la llamada nueva física, que va más allá del Modelo Estándar, según informa la Universidad de Friburgo.

El descubrimiento de la partícula de Higgs a través de los experimentos ATLAS y CMS en el acelerador LHC en el CERN en 2012 presentó un hito en la física, incluso cuando la existencia de la partícula había sido predicha casi 50 años antes. La partícula de Higgs es una partícula de vida extremadamente corta que se descompone en otras partículas casi en el momento en que se produce.

La velocidad con que se desintegra en varias partículas se puede calcular dentro del marco de la teoría subyacente. Hasta ahora, los investigadores han sido capaces de demostrar plenamente la descomposición en otras partículas -los llamados bosones W y Z, fotones y leptones tau-. Pero no habían sido capaces de observar la degradación de la partícula de Higgs en un par de quarks-b que se espera que ocurra con una tasa de probabilidad de alrededor del 60 por ciento. La razón es que existe una serie de otros procesos que son difíciles de diferenciar de la degradación de la partícula de Higgs en los quarks-b y que se producen a una tasa mucho más alta.

Pero ahora han descubierto nuevas evidencias: la probabilidad de que la señal observada sea fingida únicamente por otros procesos es sólo de 0,018 por ciento. La presentación de estos hallazgos fue uno de los puntos más destacados de la conferencia organizada por la European Physical Society (EPS) que se celebró entre los días 5 y 12 de julio de 2017 en Venecia, Italia.