Vemos o miramos cuando analizamos un experimento (o quizás el bosón de Higgs de menor masa ya ha sido observado en el LEP2)

En Física son muchos los ejemplos de descubrimientos en los que un investigador ha mirado algo sorprendente y lo ha reportado por primera vez, resultando ser su primer descubridor, pero años más tarde se descubre que en realidad fue visto por muchos otros antes que él (precursores del descubrimiento), quienes no lo reportaron. Él lo miró, los primeros sólo lo vieron.

El LEP2 en el CERN trató de buscar (mirar) el bosón de Higgs, al menos uno compatible con el Modelo Estándar de Partículas Elementales o con el Modelo Minimal SuperSimétrico. Aunque hubo cierta evidencia (por debajo de lo considerable como un descubrimiento) de que había un Higgs con una masa del orden de 115 GeV, actualmente se considera que no es suficiente y que será el LHC también en el CERN quien haga el descubrimiento. Sin embargo, otros modelos «no estándares» permiten la existencia de bosones de Higgs (en casi todos los modelos se requiere más de uno) de masa inferior al límite experimental del LEP2. Quizás hayan visto un bosón de Higgs de masa inferior a 90 GeV, pero como no lo han mirado, les ha pasado desapercibido.

Esta idea apareció en un preprint («Light MSSM Higgs boson scenario and its test at hadron colliders«, Belyaev et al. 2006) que recientemente ha sido aceptado para publicación en la prestigiosa revista Physical Review Letters. Esto le da suficiente caché como para que sea algo razonable a tener en cuenta. En una variante del Modelo Minimal Supersimétrico (que presenta al menos 5 bosones de Higgs, llamada Next-To-Minimal Supersymmetric Model) es posible la existencia de un bosón de Higgs poco masivo (menor que la masa del bosón vectorial Z, aunque puede llegar a tener una masa máxima de hasta 130 GeV), que puede haber pasado desapercibido entre los datos del LEP2 o en los del Tevatron, ya que interactúa muy débilmente con los bosones vectoriales Z. Hay cierta evidencia teórica («Neutralino Dark Matter in Light Higgs Boson Scenario«, Asano et al., 2007) de que esta posibilidad es consistente no sólo con los resultados de múltiples experimentos en colisionadores sino también con la abudancia de matería oscura compatible con el Modelo Cosmológico Estándar con Materia y Energías Oscuras.  

Muy interesante es el artículo «A Comparison of Mixed-Higgs Scenarios In the NMSSM and the MSSM«, Dermisek and Gunion, 2007, en el que utilizan estas ideas para sugerir que la escala de ruptura de la simetría electrodébil corresponde a la de la ruptura de la supersimetría, resultando en un Higgs ligero del orden de 98 GeV. Este Higgs (neutro) es poco interesante, ya que el Higgs que genera la masa de los bosones vectoriales W y Z (el realmente predicho por Higgs, Weinberg, Salam y Glashow) es uno de los Higgs (cargado) más masivos (con al menos 130 GeV, que todavía tendría que ser «descubierto» por el LHC).  El artículo anterior complementa muy bien a «A Solution for Little Hierarchy Problem and b –> s gamma«, Kim et al., Physical Review D, 2006.
El grupo de investigación del detector DELPHI del CERN ha escrito un artículo muy recientemente al respecto («Higgs boson searches in CP-conserving and CP-violating MSSM scenarios with the DELPHI detector«, DELPHI Collaboration, 2008). La mirada a los datos (re-análisis) con énfasis en el sector de Higgs aparentemente no previamente explorado parece indicar que los datos no revelan un exceso significativo con respecto a lo esperado si este bosón de Higgs ligero existe. De esta forma han obtenido límites para las masas de los bosones de Higgs más ligeros compatibles con 8 posibles escenarios (8 versiones de la N-MSSM que conservan la simetría CP) han de ser superiores (en los casos más ligeros) a 82 GeV y (en los menos ligeros) 112.8 GeV. Por ejemplo, el más ligero > 89.7 GeV y el siguiente > 90.4 GeV para varios parámetros razonables del modelo e independientemente de la masa del quark top (supuesta 183 GeV). Por supuesto, como el LEP2 no está actualmente en funcionamiento no es posible concluir que realmente se haya visto (o no) un bosón de Higgs ligero.
El LHC, sin lugar a dudas, nos sacará de dudas. Estos nuevos resultados muestran otros lugares en los que mirar que hace un par de años no habían sido considerados. Quizás todavía queden más lugares inexplorados. Esperemos que el LHC empiece a funcionar a finales de año y que para finales del 2009 ya tengamos los primeros resultados «interesantes».


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Por Francisco R. Villatoro
Publicado el ⌚ 28 enero, 2008
Categoría(s): ✓ Bosón de Higgs • Física • LHC - CERN