En un emocionante avance en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), se registró recientemente. Investigadores han revelado, en la Conferencia de Física del Gran Colisionador de Hadrones: la primera evidencia de una desintegración poco común del bosón de Higgs.
Este descubrimiento podría tener un impacto revolucionario en nuestro entendimiento de la física de partículas.
Aunque el estudio aún no ha sido publicado y existen interrogantes sin resolver acerca del proceso de desintegración, el anuncio representa un hito importante en la búsqueda de comprender esta esquiva partícula.
¿Qué es el bosón de Higgs?
También conocido como la “partícula de Dios”, su papel es esencial, ya que otorga masa a otras partículas en el universo.
Comprender sus propiedades y cómo se transforma en otras partículas es fundamental para desentrañar los misterios del cosmos.
Sin el bosón de Higgs y su campo asociado, todas las partículas, desde las gigantes estrellas hasta los diminutos neutrones, serían objetos sin masa que pasarían zumbando a la velocidad de la luz.
De hecho, su histórico descubrimiento en el LHC del CERN en 2012 marcó un hito significativo en el campo de la física de partículas. Desde entonces, las colaboraciones ATLAS y CMS han llevado a cabo investigaciones exhaustivas para desentrañar las propiedades de esta partícula única, buscando comprender las diferentes formas en que se genera y se descompone en otras partículas.
Estos esfuerzos persiguen el objetivo de descubrir las partículas en las que se transforma el bosón de Higgs durante su fugaz existencia.
Partículas más allá de las predichas por el Modelo Estándar
De acuerdo con un comunicado emitido por el CERN, el equipo científico ha logrado identificar la primera evidencia de un proceso poco común en el que el bosón de Higgs decae un bosón Z, el cual es eléctricamente neutro y actúa como portador de la fuerza débil, y un fotón, que es el portador de la fuerza electromagnética.
Este fenómeno de desintegración, aseguran los científicos, podría proporcionar pruebas indirectas sobre la existencia de partículas más allá de las predichas por el Modelo Estándar de la física de partículas.
De acuerdo con el Modelo Estándar, si el bosón de Higgs tiene una masa aproximada de 125.000 millones de electronvoltios, aproximadamente el 0,15 % de los bosones de Higgs se descompondrían en un bosón Z y un fotón.
Sin embargo, las extensiones del Modelo Estándar plantean tasas alternativas de desintegración. Por lo tanto, medir con precisión la tasa de desintegración es un tesoro de conocimiento que arroja luz sobre la física más allá del Modelo Estándar y la verdadera naturaleza del enigmático bosón de Higgs.
Búsqueda de desintegraciones raras del bosón de Higgs
La nueva observación de la desintegración del bosón de Higgs en un bosón Z y un fotón es similar a su descomposición en dos fotones. El bosón de Higgs, conocido como “el dador de masa”, se desintegra a través de un “bucle” de partículas “virtuales” que aparecen y desaparecen, y no se pueden detectar directamente.
Estas partículas virtuales podrían incluir nuevas partículas aún no descubiertas, lo que agrega aún más intriga a la naturaleza del bosón de Higgs.
“Cada partícula tiene una relación especial con el bosón de Higgs, por lo que la búsqueda de desintegraciones raras de Higgs es una gran prioridad”, afirma Pamela Ferrari, coordinadora de física del detector ATLAS.
“La existencia de nuevas partículas podría tener efectos muy significativos en los raros modos de desintegración del bosón de Higgs”, afirma la coordinadora de física de CMS, Florencia Canelli.
“Este estudio es una poderosa prueba del Modelo Estándar. Con la tercera carrera del LHC y el futuro LHC de alta luminosidad, podremos mejorar la precisión de esta prueba y sondear desintegraciones de Higgs cada vez más raras”, agrega.