Es confirma el descobriment dʼuna nova partícula elemental

Simulació d’una col·lisió protó-protó de l’experiment CMS, en què es produeixen dos fotons d'alta energia (línies vermelles). Això és el es veu en la desintegració d'un bosó de Higgs.  Imatge: CERN
Simulació d’una col·lisió protó-protó de l’experiment CMS, en què es produeixen dos fotons d'alta energia (línies vermelles). Això és el es veu en la desintegració d'un bosó de Higgs. Imatge: CERN
(04/07/2012)

Avui, 4 de juliol, lʼOrganització Europea per a la Recerca Nuclear (CERN), amb seu a Ginebra, ha confirmat durant la presentació dels darrers resultats dels dos experiments del gran col·lisionador dʼhadrons (LHC), el CMS i lʼATLAS, la descoberta dʼuna nova partícula elemental.

Simulació d’una col·lisió protó-protó de l’experiment CMS, en què es produeixen dos fotons d'alta energia (línies vermelles). Això és el es veu en la desintegració d'un bosó de Higgs.  Imatge: CERN
Simulació d’una col·lisió protó-protó de l’experiment CMS, en què es produeixen dos fotons d'alta energia (línies vermelles). Això és el es veu en la desintegració d'un bosó de Higgs. Imatge: CERN
04/07/2012

Avui, 4 de juliol, lʼOrganització Europea per a la Recerca Nuclear (CERN), amb seu a Ginebra, ha confirmat durant la presentació dels darrers resultats dels dos experiments del gran col·lisionador dʼhadrons (LHC), el CMS i lʼATLAS, la descoberta dʼuna nova partícula elemental.

Tal com explica Eugeni Graugés, investigador del Departament dʼEstructura i Constituents de la Matèria (DECM) de la UB, «es tracta dʼun bosó nou que és compatible, tant pel que fa al seu ritme de producció com pel que fa a la massa mesurada, amb el bosó de Higgs previst pel Model estàndard, que descriu les partícules elementals i les seves interaccions».

Els experiments CMS i ATLAS han observat una nova partícula en el rang de masses al voltant de 125-126 GeV (giga electró-volts, prop de 134 vegades la massa dʼun protó). Per poder assegurar el descobriment dʼuna nova partícula, cal que els resultats siguin estadísticament significatius. En física de partícules és habitual expressar aquesta significació estadística en sigmes (σ), que fan referència al desviament respecte dʼuna distribució normal dʼesdeveniments. A partir de 4 σ, segons assenyala Graugés, ja es pot assegurar el descobriment. En el cas dels experiments de lʼLHC, sʼhan presentat resultats amb una significança al voltant de 5 σ. Per la qual cosa, conclou Graugés, es tracta «dʼun descobriment en tota regla».

Des del punt de vista teòric, Joan Soto, catedràtic del DECM, valora el descobriment com «el més esperat de les últimes dècades». La partícula de Higgs era lʼúnica que quedava per descobrir de totes les que formen part de lʼanomenat Model estàndard. Segons Soto, «és especialment important perquè està íntimament lligada, dins dʼaquest model, al mecanisme pel qual tota la resta de partícules obtenen una massa. També és important perquè descarta una sèrie de models alternatius al Model estàndard: tots els que no tenen partícula de Higgs».

Els resultats sobre el bosó de Higgs es presentaran a la comunitat científica durant el 36è Congrés Internacional de Física dʼAltes Energies (ICHEP 2012), que tindrà lloc del 4 a lʼ11 de juliol a Melbourne. En aquest simposi també es presentaran resultats de lʼLHC beauty experiment (LHCb), en el qual participen investigadors de la UB. La investigadora ICREA de lʼInstitut de Ciències del Cosmos de la UB (ICCUB) Concha González coordinarà, dins de lʼICHEP, la sessió sobre neutrins.

 
Antecedents de la troballa
El novembre passat, els experiments ATLAS i CMS ja van presentar dades que mostraven indicis de lʼexistència del bosó de Higgs, però els resultats no van ser concloents per la poca significació estadística. Durant el 2012, el col·lisionador ha recollit prop del doble de dades i ha estat funcionant a més alta energia i amb una lluminositat, referent al nombre de col·lisions per segon, molt més elevada. «Caldrà, però, obtenir més dades per determinar si la nova partícula descoberta es correspon inequívocament amb el bosó de Higgs», adverteix Graugés. El CERN ja ha confirmat que aquest any sʼallargarà el període de presa de dades per estudiar amb més detall les propietats dʼaquest nou descobriment.

La Facultat de Física ha retransmès en directe la presentació del CERN des de lʼaula Enric Casassas. En aquest acte, que era obert al públic, hi han assistit experts en física de partícules del DECM i de lʼICCUB.

La UB també col·labora en el Centre Nacional de Física de Partícules (CPAN), el qual ha elaborat una guia per entendre les implicacions relacionades amb el bosó de Higgs. En un sentit més ampli, el Grup de Física Experimental dʼAltes Energies de la UB també impulsa el portal divulgatiu Descobrint la Física de Partícules amb l'LHC.