Observan en el CERN una partícula desconocida hasta ahora que podría corresponder al bosón de Higgs

Ambos  han observado una nueva partícula en el rango de masas de alrededor de 125‐126 GeV  (gigaelectronvoltios, unas 134 veces la masa de un protón), un valor incluido en el rango de los predichos para su existencia.

“Observamos en nuestros datos claros signos de una nueva partícula, con un nivel de confianza estadística de 5 sigma (superior al 99,99994%), en la región de masas de alrededor de 126 GeV.  El excepcional funcionamiento del LHC y ATLAS, y los enormes esfuerzos  de  mucha  gente,  nos  han  llevado  a  esta  emocionante  etapa”,  asegura  la portavoz del experimento ATLAS, Fabiola Gianotti, “pero se necesita un poco más de tiempo para preparar estos resultados para su publicación”.   

El  portavoz  del  experimento  CMS,  Joe  Incandela,  explica:  “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”.  Para  Incandela,  “las  implicaciones  son  muy significativas  y  es  precisamente  por  esta  razón  por  lo  que  es  preciso  ser extremadamente diligentes en todos los estudios y comprobaciones”.

Los  resultados  presentados  hoy,  considerados  preliminares,  se  basan  en  datos recopilados en 2011 y 2012, parte de los cuales aún se encuentra bajo análisis y cuya publicación en revistas científicas se espera para finales de julio.

El siguiente paso será determinar la naturaleza precisa de la partícula y su importancia para  la  compresión  del  universo.  El  Modelo  Estándar  considera  que  las  partículas elementales son aquellas a partir de las cuales se compone cualquier objeto visible del universo, así como las fuerzas que actúan sobre ellos. Sin embargo, toda esta materia sólo representa un 4% del total. Una versión “exótica” de la partícula de Higgs podría suponer  un  puente  hacia  la  comprensión  del  96%  restante  que  permanece  en  la oscuridad.

La identificación de las características de la nueva partícula requerirá una considerable cantidad  de  tiempo  y  datos.  Sin  embargo,  para  el  director  general  del  CERN ,  Rolf Heuer,  “hemos  alcanzado  un  hito  en  nuestro  entendimiento  de  la  naturaleza,  el descubrimiento de una partícula consistente con el bosón de Higgs abre el camino a estudios más detallados, que requieren más estadística. Estos trabajos concretarán las propiedades de la partícula y probablemente arrojarán luz sobre otros misterios de nuestro universo”.  

Participación española

España es uno de los principales contribuyentes al CERN, ascendiendo su aportación al 8,11%  del  total  de  las  aportaciones  para  el  ejercicio  2012.  La  participación  de  los grupos  de  investigación  españoles  en  el  LHC  cuenta  también  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.  

Los  investigadores  españoles,  además  de  diseñar  y  construir  varios  subdetectores clave en la búsqueda de nuevas partículas en el LHC, participan de forma destacada en su operación y mantenimiento, así como en la recogida, procesado y análisis de las colisiones producidas en los experimentos. Desde  la  puesta  en  marcha  del  detector  ATLAS,  donde  participan  más  de  3.000 científicos de 176 instituciones procedentes de 38 países, investigadores del Instituto de Física Corpuscular (centro mixto del CSIC y la Universidad de Valencia), el Instituto de Física de Altas Energías (consorcio entre la Generalitat de Catalunya y la Universidad Autónoma  de  Barcelona),  el  Instituto  de  Microelectrónica  de  Barcelona  (CSIC)  y  la Universidad Autónoma de Madrid participan en la operación y mantenimiento de los detectores, con una fuerte presencia en las actividades de alineamiento y calibración.  

Dentro del amplio programa de investigación del LHC, los grupos españoles en ATLAS participan en un gran número de líneas de investigación en el análisis de los datos, que cubren muchos de los temas más interesantes del programa del LHC. En particular, en el  caso  de  la  búsqueda  del  bosón  de  Higgs  del  Modelo  Estándar  los  grupos  han estudiado diferentes estados finales, resultado de la desintegración de la partícula de Higgs en dos fotones, dos leptones taus, dos quarks bottom y dos bosones Z o W.

En  CMS,  donde  participan  3.275  científicos  de  179  institutos  en  41  países,  están presentes  los  grupos  experimentales  del  Centro  de  Investigaciones  Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas, Instituto de Física de Cantabria (centro mixto del CSIC  y  la  Universidad  de  Cantabria),  la  Universidad de  Oviedo  y  la  Universidad Autónoma  de  Madrid,  donde  ocupan  responsabilidades  en  la  operación  y mantenimiento de los detectores, así como en técnicas de alineamiento básicas para obtener datos de calidad.

Al  igual  que  en  el  caso  de  ATLAS,  la  participación  de  los  grupos  españoles  en actividades  de  análisis  en  CMS  está  muy  diversificada.  Todos  los  grupos  participan activamente en la búsqueda del bosón de Higgs. Destaca la participación en el análisis del canal de desintegración del bosón de Higgs en bosones WW, así como en canales asociados a la desintegración en bosones ZZ.