El LHC presentará medidas inéditas en la física de partículas fundamentales

Científicos de los experimentos del mayor acelerador de partículas del mundo expondrán análisis que restringen la búsqueda del bosón de Higgs en la conferencia de física de altas energías de Grenoble (Francia). El descubrimiento o la exclusión de esta partícula, la pieza que falta del Modelo Estándar, supondrá nuevos retos para el LHC.

La primera de las principales conferencias de física de partículas comienza hoy en Grenoble (Francia). Todos los experimentos del LHC presentarán resultados, y está programada una conferencia de prensa para el lunes 25 de julio. Esta conferencia sigue a un exitoso inicio del funcionamiento del LHC en 2011, y los resultados se esperan con expectación. “Hasta el momento hemos recopilado la cantidad de datos planeada para todo 2011, lo cual es un gran logro para el LHC”, declaró Rolf Heuer, director general del CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear). “Aunque aún es demasiado pronto para los mayores descubrimientos, los experimentos ya han acumulado resultados interesantes”.

Los experimentos del LHC presentarán las medidas con mayor precisión hasta la fecha de procesos conocidos del actual modelo de física de partículas, el Modelo Estándar. Además proporcionarán medidas inéditas y límites sobre fenómenos y partículas como el bosón de Higgs.

“Nos estamos acercando al descubrimiento o la exclusión de la partícula de Higgs tal y como la predice el Modelo Estándar”, aseguró el director de Investigación y Computación del CERN, Sergio Berolucci. “Cualquiera de los dos acontecimientos sería una gran noticia para la física, el primero porque nos permitiría comenzar un estudio detallado de la partícula de Higgs, y el segundo porque sería la primera prueba de que el Modelo Estándar no es completo, lo que requeriría la existencia de nuevos fenómenos detectables en el LHC”.

La velocidad con la que los experimentos son capaces de analizar los datos no tiene precedentes. La red de computación global del LHC, el Grid, que conecta centros de computación alrededor del mundo, ha demostrado estar a la altura, procesando de forma rutinaria 200.000 tareas de análisis de física a la vez.

“Con los datos que hemos analizado hasta el momento, y basándonos en nuestras medidas extensivas de los procesos del Modelo Estándar, estamos empezando a explorar la mayor parte del rango de masa posible para el bosón de Higgs y muchos de los escenarios de nueva física”, dijo la portavoz del experimento ATLAS, Fabiola Gianotti.

“Estamos dando nuestros primeros pasos en este nuevo paisaje de la física”, subrayó Guido Tonelli, portavoz del experimento CMS, “y es fantástico ver qué rápido estamos produciendo nuevos resultados. Confío en que pronto quedarán solo unos pocos rangos de masa donde el bosón de Higgs, tal como está postulado en el Modelo Estándar, pueda estar escondido”.

¿Estamos ante una nueva física?

Entre los anuncios más esperados de la conferencia de Grenoble están los informes de los experimentos del LHC sobre las observaciones realizadas recientemente por los experimentos CDF y D0 del acelerador Tevatron en Fermilab (Chicago, EE UU). Por ejemplo, en el ámbito de la desintegración de partículas que contienen el quark b (la segunda partícula elemental más pesada, cuya masa es cuatro veces la del protón), el experimento D0 ha observado una diferencia en el comportamiento de la materia y la antimateria, mientras que CDF anunció recientemente la medición de un proceso poco frecuente que parece estar en desacuerdo con el modelo estándar y podría indicar la presencia de “nueva física”.

“Los experimentos del LHC se están acercando cada vez más a determinar si estas son señales reales o no”, comentó el portavoz del experimento LHCb Pierluigi Campana. “En concreto, LHCb está superando la sensibilidad de los experimentos citados en algunas mediciones claves en física del quark b y se está aproximando rápidamente en los demás”.

La décima parte de los datos

Estos primeros resultados son sólo el comienzo, con mucho más por venir. Un descubrimiento en física de partículas es a menudo resultado de un proceso largo y laborioso, que requiere grandes cantidades de datos que deben ser cuidadosamente analizados. El objetivo de datos del LHC para el período 2011-2012 fue elegido para permitir estudiar la nueva física a disposición del LHC en su nivel actual de energía de 3,5 TeV (Teraelectronvoltios) por haz. Hasta ahora, ha sido recopilada una décima parte de esta cantidad total de datos.

La conferencia comienza hoy con sesiones paralelas que se celebrarán a lo largo del fin de semana, continuando con las sesiones plenarias que comenzarán el lunes. Para el lunes 25 de julio está programada una conferencia de prensa a las 13:30 horas en la que Fabio Zwirner, el presidente del comité organizador, anunciará los premios 2011 de física de altas energías de la Sociedad Europea de Física; el director del LHC, Rolf Heuer, discutirá los últimos resultados del LHC; el presidente del Consejo del CERN, Michel Spiro, hablará sobre la estrategia europea de física de partículas; y Stavros Katsanevas, director del Instituto Nacional de Física Nuclear y de Partículas francés (IN2P3), presentará los últimos avances en física de astropartículas.

La participación española en el LHC se promueve de forma coordinada a través del Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN), proyecto Consolider-Ingenio 2010 donde participan 26 grupos de investigación y más de 400 investigadores en estos ámbitos de la física.