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proZesa (Espanha)

Nuevo hallazgo con el bosón de Higgs confirma el modelo estándar de física de partículas

Publicado em 12 julho 2018

Por proZesa

El muy anticipado acoplamiento del bosón de Higgs y el quark cima ha sido finalmente observado en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), el acelerador de partículas más potente del mundo.

El evento fue detectado de manera independiente por CMS y Atlas, los principales equipos que trabajan con el LHC, y se acaba de publicar en un artículo en Physical Review Letters.

El resultado es una confirmación robusta de la precisión del Modelo Estándar de física de partículas, que se ha construido colectivamente desde principios de los años sesenta.

“El bosón de Higgs participa en el proceso que produce la masa de todas las partículas, por lo que se esperaba interactuar con las partículas en proporción a su masa. En otras palabras, cuanto más pesada sea la partícula, más interactuará con el bosón. Esta propiedad altamente específica es exclusiva del bosón de Higgs, de acuerdo con el Modelo Estándar. Investigar experimentalmente si esto realmente sucede es por lo tanto una forma muy sólida de corroborar el Modelo Estándar “, dijo Sérgio Novaes, Catedrático de la Universidad Estatal de São Paulo (UNESP) en Brasil y líder del grupo de investigadores del Estado de São Paulo que son miembros de la colaboración internacional de CMS.

“Con partículas ligeras, el acoplamiento es pequeño y difícil de medir”, dijo Novaes a Agencia FAPESP. “Así que había grandes expectativas sobre el acoplamiento del bosón de Higgs con el quark cima, que es una partícula muy pesada, incluso más pesada que el propio bosón de Higgs. Por fin, logramos detectar y medir esta interacción. Llegamos a la conclusión de que, según lo predicho por el Modelo Estándar, el bosón de Higgs se acopla con el quark cima en proporción a su masa. Fue una gran confirmación del Modelo Estándar”.

La observación de la interacción entre boson de Higgs y quark cima solo fue posible debido a un aumento en la energía del LHC. En esta interacción, una colisión de dos protones crea un par superior de quark-cima antiquark, cada uno con más de 172 GeV / c, y un bosón de Higgs con aproximadamente 125 GeV / c, que corresponde a casi la masa de 500 protones. Por lo tanto, en el nivel de energía actual del colisionador de 13 TeV (13 billones de electronvoltios), la colisión protón-protón produce una masa equivalente a 500 protones, y el resto de la energía inicial se manifiesta como la energía de las partículas producidas.

“El hecho de que la constante de acoplamiento de Higgs sea proporcional a la masa de las partículas con las que interactúa es una predicción universal del Modelo Estándar”, dijo Novaes. “Esta predicción ya había sido corroborada en el caso de partículas más ligeras. Ahora, el acoplamiento con el quark top refuerza aún más la efectividad del modelo al describir las partículas elementales y sus interacciones”.