La comunidad mundial de física de partículas se reúne esta semana en Venecia Italia para la Conferencia Internacional de EPS sobre Física de Alta Energía. Se presentan por primera vez docenas de nuevos resultados de los conjuntos de datos completos de los experimentos del Gran Colisionador de Hadrones.
En los últimos dos años, el LHC ha estado funcionando como un reloj suizo, entregando grandes cantidades de datos de colisión a los experimentos, más allá de las mejores expectativas. Con más luminosidad número de colisiones y más datos, los físicos ahora puedenexplore las interacciones más fundamentales entre partículas con una sensibilidad y precisión sin precedentes.
Los nuevos resultados presentados en EPS incluyen estudios detallados del bosón de Higgs. Cinco años después del anuncio de su descubrimiento, los físicos ahora comienzan a mirar esta partícula muy especial con una lupa y obtienen una visión más profunda de la forma en que interactúacon otras partículas.
"El nivel de precisión alcanzado por los experimentos con solo un pequeño porcentaje de la muestra de datos total esperada del LHC es impresionante", dijo la directora general del CERN, Fabiola Gianotti. "Particularmente relevante es la exploración de la forma en que interactúa el bosón de Higgsotras partículas, ya que la física más allá del Modelo Estándar puede alterar estas interacciones "
El modelo estándar hace predicciones muy específicas de cómo interactúa el bosón de Higgs con las diversas partículas. Las primeras observaciones del Higgs se basaron en mediciones de su descomposición en otros bosones W, Z, γ. Ahora, el ATLAS y el CMSLas colaboraciones muestran cómo el Higgs se descompone directamente en fermiones como los quarks y los leptones, la familia de partículas fundamentales que componen la materia.
La Colaboración ATLAS ha reportado la primera evidencia de la descomposición del bosón de Higgs en un par de quarks inferiores, con un significado de 3.6 sigma. Aunque el Modelo Estándar predice que esta descomposición ocurrirá en más de la mitad de todas las descomposiciones del bosón de Higgs,es muy difícil distinguirlo de procesos de fondo similares.
"Esta evidencia de la descomposición del bosón de Higgs en los quarks del fondo constituye un hito importante en la exploración de las propiedades del bosón de Higgs", dijo Karl Jakobs, portavoz del experimento ATLAS. "Es importante para comprender su corta vida útil"y para buscar evidencia indirecta de otras descomposiciones más raras ".
Siguiendo la evidencia reciente de la descomposición del bosón de Higgs en dos leptones tau, la colaboración del CMS presentó la primera observación de esta descomposición mediante un solo experimento, con un significado de 5.9 sigma.
"Esto es de suma importancia para establecer el acoplamiento del bosón de Higgs con los leptones y representa un paso importante para medir sus acoplamientos con fermiones de tercera generación, las copias muy pesadas de los electrones y quarks, cuyo papel en la naturaleza es un profundo misterio", dijo Joel Butler, portavoz de la colaboración de CMS.
Beneficiándose de la gran muestra de datos, los experimentos de LHC también pueden probar otras propiedades del Modelo Estándar con mayor precisión. Por lo tanto, CMS presenta la mejor medición en el LHC del ángulo de mezcla débil, un parámetro clave del Modelo Estándar que estableceuna relación firmemente predicha entre las masas de los bosones W y Z. La colaboración de ATLAS también revela la primera evidencia de un importante pero raro proceso de interacción débil en el que se produce un solo quark top junto con un bosón Z.
Los experimentos con LHC también son muy activos en la búsqueda de nueva física más allá del Modelo Estándar, y en Venecia se presentan muchos resultados nuevos para búsquedas de materia oscura.
"Hasta ahora hemos estado probando los modelos teóricos más simples de materia oscura", dijo el Director de Investigación y Computación del CERN, Eckhard Elsen. "Ahora tenemos que investigar los escenarios más complicados, aprovechando al máximo la precisión que ahora es posible""
La precisión de alto nivel también se demuestra por la fuerte interacción, como lo demuestra la observación de una nueva partícula con dos quarks encantadores y un quark ligero, y en la mayor precisión en las mediciones de asimetría de materia-antimateria logradas por LHCb, así comoen una amplia gama de resultados obtenidos de colisiones de iones pesados en todos los experimentos. La colaboración de ALICE presentó notablemente una de las mediciones más precisas de la vida útil del hipertritón, un núcleo exótico que contiene un extraño quark y se produce abundantemente en colisiones en el LHC.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por CERN . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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