En la búsqueda de un bosón de Higgs ligero

Miranda Marquit
Physorg
Traducción al español por Ciencia kanija
20/10/08

“Está bastante claro que el modelo estándar de física no es suficiente para explicar todos los fenómenos de la naturaleza”, dice Tomasz Skwarnicki a PhysOrg.com. “A través de la observación de una variedad de fenómenos – uno de ellos la materia oscura – sabemos que hay todo un conjunto de interacciones más allá de nuestro modelo estándar”. El trabajo de Skwarnicki no trata de la materia oscura, pero el físico de la Universidad de Syracuse ha estado trabajando en modelos de la física que van más allá del estándar.

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Como muchos otros científicos, Skwarnicki está interesado en el bosón de Higgs. Ésta es una partícula elemental que, de acuerdo con la teoría, da masa al resto de partículas. El bosón de Higgs es la única partícula del modelo estándar que aún queda por descubrirse en un sentido físico y experimental. Skwarnicki ha estado asociado con la Colaboración CLEO, un grupo de científicos de una variedad de programas físicos de los Estados Unidos, Gran Bretaña y Canadá. CLEO tiene su sede en la Universidad de Cornell en Ithaca, Nueva York, y los experimentos se realizan en el Anillo de Almacenamiento de Electrones de Cornell (CESR).

Los datos de los experimentos de CLEO han sido analizados sobre una base actual, y un reciente artículo publicado por la colaboración en Physical Review Letters ofrece algunas visiones sobre la probabilidad de las extensiones supersimétricas en el modelo estándar. El artículo se titula “Search for Very Light CP-Odd Higgs Boson in Radiative Decays of Y(1S)”, y Skwarnicki señala que ofrece unas nuevas restricciones a los parámetros del Next to Minimal Super Symmetric Model (Modelo supersimétrico casi mínimo) (NMSSM).

“Nuestras medidas restringen el rango de los nuevos modelos de la física”, explica Skwarnicki. “Hemos cerrado algunos huecos en las medidas que había anteriormente”.

Skwarnicki dice que aunque el modelo estándar de la física permite sólo un bosón de Higgs, designado par CP, el NMSSM sugiere siete bosones de Higgs en total, incluyendo un bosón impar CP. “La presencia de este bosón CP impar cambiaría todo nuestro conocimiento de los decaimientos de Higgs”, explica. “Pero para hacer que funcione, este bosón CP impar de Higgs tendría que ser muy ligero”.

El análisis de datos realizado implica buscar pruebas de la producción y decaimiento de este bosón de Higgs muy ligero. El equipo de CLEO buscó un decaimiento de lo que se conoce como estado Ípsilon, Y(1S), el cual produciría un bosón impar CP, el cual a su vez decaería en un par de partículas similares a electrones pesados . “Desgraciadamente”, señala Skwarnicki, “no lo hemos encontrado. Por lo que la búsqueda de pruebas experimentales del bosón de Higgs continúa”.

Dijo que los nuevos límites establecidos por el experimento, estableciendo un nuevo límite superior, tienen un efecto sobre la teoría científica. “Nuestro análisis de datos demuestra que sería muy difícil especular con un Higgs ligero en el modelo supersimétrico casi mínimo. No podemos descartar este modelo por completo, pero hemos descartado una gran parte. Hay posibilidades de que tenga que usarse otra teoría. Y los límites pueden usarse en futuras ideas sobre qué nuevas interacciones más allá del modelo estándar son posibles”.

Skwarnicki es bastante optimista en que se encuentre pronto la existencia (o no existencia) del bosón de Higgs. “El tema principal del Gran Colisionador de Hadrones, aunque se realizarán otros experimentos, es básicamente, crear la energía necesaria para encontrar el bosón de Higgs”, señala. “El LHC debería estar completamente operativo el próximo año, y entonces tendremos una mejor idea de si tenemos que seguir tirándolo todo por la ventana”.

el Skwarnicki está enrolado en un experimento del LHC. “Los modelos no estándares, que son necesarios para explicar ciertos fenómenos, también se verán afectados por esto. Lo que encontremos sobre el bosón de Higgs en Ginebra se aplicará también a los modelos no estándar”