Un tecnopión de 150 GeV/c² podría ser la explicación de la anomalía observada en el Tevatrón del Fermilab

La calenturienta mente de los físicos teóricos está siempre atenta a cualquier anomalía observada en los experimentos” como ya dije hace un par de días al hablar de “un bosón Z’ leptofóbico que logra explicar varias anomalías …” No es la única explicación posible. Un nuevo artículo teórico afirma que la teoría del tecnicolor (una nueva interacción similar a la interacción fuerte propuesta como alternativa a la existencia del bosón de Higgs) también explica dichas anomalías. Un tecnopión explicaría el exceso a 3’2 sigma localizado a energías de unos 150 GeV en el espectro de masas asociado a la producción conjunta de un bosón W y dos chorros de hadrones (espectro Wjj). Obviamente se trata de un retruque técnico, ya que el tecnicolor se suele asociar a escalas de energías más altas, del orden 1000 GeV, y no a unos cientos de GeV. Sin embargo, la idea es sugerente, como las curvas de una danzarina del baile de los siete velos. El artículo técnico, para los interesados en los detalles es Estia J. Eichten, Kenneth Lane, Adam Martin, “Technicolor at the Tevatron,” FERMILAB-PUB-11-165-T, ArXiv, submitted on 6 Apr 2011.

La propuesta de Eichten, Lane y Martin es la desintegración de un tecnorho ρT con una masa de unos 290 GeV en un tecnopión πT con una masa de 160 GeV y un bosón W (es decir, ρT → πT + W); el tecnopión decaería en dos chorros hadrónicos. El tecnopión sería la partícula (compuesta) tecnicolor de menor masa e implicaría que el tecnicolor es una interacción observable a una escala de solo cientos de GeV. En mi opinión personal, no soy experto en estos asuntos, es que esta propuesta es más exótica de lo razonable. Aún así, creo que debía hacerme eco de ella.

Os recuerdo a los despistados. La teoría del tecnicolor trata de explicar la masa de los bosones vectoriales W y Z sin utilizar el bosón de Higgs gracias a un efecto similar al que explica la masa del protón, mucho mayor que la de los tres quarks de valencia que lo forman; la masa del protón proviene del campo que une estos quarks entre sí, un mar de gluones y pares quark-antiquark virtuales. Para explicar la masa de los bosones W y Z es necesario introducir una nueva interacción parecida al “color” que se ha llamado “tecnicolor” que logra explicar la ruptura de simetría electrodébil de forma dinámica (no sería una ruptura espontánea como en el mecanismo de Higgs). El gran problema del tecnicolor (en su versión original) es que sólo explica la masa de los bosones W y Z, cuando el bosón de Higgs también puede explicar la masa de todas las demás partículas. Por supuesto, hay extensiones del tecnicolor que también permiten explicar dichas masas pero a costa de complicar las cosas, introduciendo nuevas interacciones gauge. Normalmente se asume que si el LHC del CERN no encuentra un bosón Higgs con una masa menor de 1 TeV, el tecnicolor podría ser la respuesta ya que el equivalente al Higgs en esta teoría tendría una masa mayor de 1 TeV (en su versión convencional). El tecnicolor predice la existencia de nuevos fermiones similares a los quarks, llamados tecnofermiones o tecnoquarks, y partículas ligadas formadas por dos o tres de estos tecnofermiones llamadas tecnomesones y tecnobariones, respectivamente. El equivalente al Higgs en el tecnicolor sería un tecnomesón (bosón pseudoescalar de Goldstone) compuesto de dos tecnoquarks. Pocas veces se ha pensado en que el tecnicolor fuera una teoría correcta a escalas de energía por debajo de 1 TeV como propone el nuevo artículo, pero quien sabe, la física de partículas está repleta de sorpresas.

PS: Los interesados en más información en español sobre la anomalía observada por CDF del Tevatrón disfrutarán con la traducción de Kanijo, “Los físicos de Fermilab ven algo raro,” 07 abr. 2011, donde podemos leer “los investigadores estiman que las posibilidades estadísticas de que [se trate de] una señal falsa son de 1 entre 1300. “Hay mucho ruido ahí dentro,” dice Joseph Lykken, teórico del Fermilab que no estuvo implicado en el trabajo. “He recibido muchas preguntas a ese respecto”. Entonces, ¿es algo seguro? No mucho, dice Lykken. El análisis depende de forma crítica de la comprensión de los chorros [hadrónicos] por parte de los físicos y los chorros son cosas muy complejas. Por lo que los investigadores deben estar absolutamente seguros de que no han confundido esos eventos con los que contienen una nueva partícula. “La verdadera cuestión es cómo de bien comprendemos el [trasfondo], no sólo teóricamente, sino en términos de cómo aparecerá en el detector”, dice Lykken.”


8 Comentarios

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Alejandro RiveroAlejandro Rivero

Esta me gusta mas, como he dicho antes, igual no se trata de ser leptofobico sino de ser cromofilico. Y aun me gustaria mas si fuera un gluino o algun otro bicho de espin 1/2.

emulenewsemulenews

Se te ve el plumero, Alejandro, … eres de los que creen que la SUSY será descubierta próximamente.

Alejandro RiveroAlejandro Rivero

Ah no, no creo que será descubierta proximamente. Creo que se confirmo experimentalmente en 1947. Otra cosa es que soy el unico que lo cree, claro 😀

emulenewsemulenews

Alejandro, muy brevemente, ¿por qué en 1947? Que yo sepa ese año se descubrió el pión, pero no recuerdo nada más importante; tampoco veo la relación entre el pión y la susy. Si puedes aclarar, brevemente, tu comentario…

Alejandro Rivero

te pillo dormido o no me lo preguntarias 😉 porque es una locura. Susy predice que para electron muon y tau tendriamos que tener seis particulas de carga negativa espin cero. Pues bueno, sera una coincidencia enorme, pero el caso es que miras el catalogo y hay justo seis y no más: pion, kaon, D, Dc, B y Bc. Y las masas estan aceptablemente cerca en algunos casos. Asi que tiendo a creer que el primer superpartner descubierto fue el pion y que ya los tenemos todos.

JKJK

esta interacción tecnicolor, seria una realmente interacción nueva o solo una extensión de la fuerza de color?

emulenewsemulenews

El tecnicolor es una interacción nueva basada en una nueva simetría SU(Nt) medidada por Nt*Nt-1 tecnogluones; las partículas conocidas en el modelo estándar serían neutras para el tecnicolor por lo que habría nuevos tecnofermiones (tecnoquarks) con carga de tecnicolor no nula que aún deberían ser descubiertos.

Los detalles del tecnicolor están todavía en el aire (p.ej. no se conoce el número Nt de tecnicolores, que podría ser SU(3) o SU(4) u otro número).

Para los interesados en detalles técnicos, un buen artículo de revisión es Christopher T. Hill, Elizabeth H. Simmons, “Strong Dynamics and Electroweak Symmetry Breaking,” ArXiv 7 Mar 2002.

Un artículo de revisión mucho más reciente (que estudia en detalle el caso Nt=2) es J.R. Andersen et al., “Discovering Technicolor,” ArXiv, 7 Apr 2011 [CP3-Origins-2011-13, CCTP-2011-11].

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