El exceso a 750 GeV en el canal difotónico observado en el LHC Run 2

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Casi 300 artículos teóricos tratan de explicar el exceso en el canal difotónico a 750 GeV observado por ATLAS y CMS en las colisiones a 13 TeV c.m. del LHC Run 2. Quizás el exceso sea solo humo (una fluctuación estadística). Quizás sea la primera señal de física más allá del modelo estándar. ATLAS ha observado dicho exceso a 4,4 sigmas locales y CMS a 3,4 sigmas locales, en ambos casos tras combinar las colisiones a 8 TeV y 13 TeV; una combinación oficiosa apunta a un exceso a más de 5,0 sigmas locales.

Sin embargo, recuerda, las sigmas globales son las que realmente importan. ATLAS observa el exceso a 2,3 sigmas globales y CMS lo observa a 1,6 sigmas globales; una combinación oficiosa apunta a una exceso a menos de 2,8 sigmas globales. Además, ATLAS observa una resonancia estrecha, mientras que CMS observa una resonancia ancha. Más aún, no se observa ningún exceso en el canal Zγ (algo difícil de casar con la teoría, pues a alta energía el bosón Z y el fotón γ son indistinguibles), ni tampoco en los canales ZZ y WW. Por tanto, todo apunta a fluctuación estadística. Pero todos deseamos que haya nueva física a la vuelta de la esquina, por ello cruzamos los dedos y deseamos que la resonancia sea el regalo de Navidad de 2015 que nos ofreció el LHC Run 2.

Por supuesto, todo se aclarará este año (2016) pues se espera que el LHC Run 2 acumule ~30/fb a 13 TeV c.m. (este verano ya sabremos si la resonancia brilla con luz propia o bien brilla por su ausencia). Los últimos resultados sobre la resonancia se han publicado en los 51st Rencontres de Moriond EW 2016, 12-19 Mar 2016 [Programa], en concreto en Marco Delmastro, “Diphoton searches in ATLAS,” Moriond EW, 17 Mar 2016, Pasquale Musella, “Diphoton Searches in CMS,” Moriond EW, 17 Mar 2016, y Alessandro Strumia, “Interpreting the 750 GeV digamma excess: a review,” Moriond EW, 17 Mar 2016.

Muchos divulgadores se han hecho eco de estos resultados. Te recomiendo Jester, “Diphoton update,” Résonaances, 17 Mar 2016; Luboš Motl, “Rumor: Moriond denied new ATLAS almost 5-sigma evidence of 750 GeV cernette,” The Reference Frame, 17 Mar 2016; Matt R. Buckley, “Diphotons: Moriond Update,” PhysicsMatt’s Blog, 18 Mar 2016; Matt Strassler, “The Two-Photon Excess at LHC Brightens Slightly,” Of Particular Significance, 18 Mar 2016; entre otros.

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Esta combinación oficiosa debe ser tomada con mucho cuidado. La presenta Alessandro Strumia, quien nos advierte: o bien se trata del descubrimiento más importante de los últimos 30 años, o bien se trata de la fluctuación estadística más diabólica. Nos lo cuenta en “Theory perspective on the 750 GeV excess,” Moriond QCD, 20 Mar 2016 [Slides PDF]. También recomiendo Tanumoy Mandal, “The 750 GeV excess from photon-photon and quark-quark processes,” Moriond QCD, 20 Mar 2016 [Slides PDF]; y Abdelhak Djouadi, “A new resonance at 750 GeV? Implications for the LHC and other colliders,” Moriond QCD, 20 Mar 2016 [Slides PDF].Dibujo20160322 strumia moriond qcd 750 gev excess theory conclusions

Esta última transparencia de Strumia (que ha repetido en Moriond EW y en Moriond QCD) nos resume muy bien la situación actual. La nueva resonancia debe observarse en otros canales e implica la existencia de varias partículas nuevas. Hay muchas posibilidades teóricas, pero mientras no se acumulen nuevas colisiones no será posible decidirse por ninguna de ellas. Si todo va bien, tras el verano saldremos de dudas. Faltan pocos meses, bien vale la pena esperar.

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2 Comentarios

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Andrés GuzmánAndrés Guzmán

Si no se observa el mismo exceso en interacciones con bosones débiles, ¿significaría que no existe unificación electrodébil?

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