El primer descubrimiento del LHC del CERN podría ser un bosón Z’ de 700 GeV según datos recientes del Tevatrón

Por Francisco R. Villatoro, el 7 agosto, 2009. Categoría(s): Ciencia • Física • LHC - CERN • Noticias • Physics • Prensa rosa • Science

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Un bosón Z’ con una masa de unos 700 GeV debería ofrecer eventos electrón-positón en el Tevatrón con una probabilidad de 0,1 según el Modelo Estándar, sin embargo, combinando datos de CDF y DZERO se han observado 3 eventos de este tipo. Sólo son 3, pero son 30 veces más de los esperados. Obviamente, no es suficiente para proclamar un nuevo descubrimiento, pero sí para tener cierta esperanza. Si de verdad existe este bosón Z’, lo mejor de todo es que en el LHC, tanto los detectores CMS como ATLAS, lo detectarán casi inmediatamente (a los pocas semanas de obtener datos). En dicho caso, como viene siendo habitual, los bosones se seguirán descubriendo en Europa. Por supuesto, esto es pura especulación y los resultados del Tevatrón podrían ser solo una fluctuación aleatoria del background (fondo de partículas). Nos lo cuenta magistralmente, como no, el maestro Tommaso Dorigo, “A New Z’ Boson at 240 GeV ? No, Wait, at 720!?,” A quantum diaries survivor, August 3rd 2009. Tommaso, siempre con los pies en la tierra, quizás porque es físico de partículas experimental que trabaja a ambos lados del Atlántico, en el CDF del Fermilab y en el CMS del CERN, considera esta posibilidad como remota, pero en su interior se alegraría muchísimo de que acabara siendo verdad.

La evidencia encontrada es solo de 3 desviaciones típicas, cuando se requieren al menos 5 para poder proclamar un descubrimiento. Ya se han dado múltiples casos en los que una evidencia de este tipo ha acabado en el cubo de la basura y ha acabado resultando una mala pasada, una fluctuación aleatoria, de los datos.

La evidencia encontrada de una partícula que se desintegra en un par electrón-positón (que los físicos de partículas llaman un dielectrón) lleva directamente más allá del Modelo Estándar, ya que el único candidato razonable para tal desintegración es un bosón vectorial similar al bosón Z de la interacción electrodébil, pero de mayor masa. Hay varias teorías que nos indican que tal bosón vectorial debe existir.

Sin entrar en más detalles técnicos, los interesados pueden recurrir a la publicación original del CDF del año pasado The CDF Collaboration, “High-Mass Dielectron Resonance Search in p¯p Collisions at ps =1.96 TeV,” CDF, Fermilab, March 6, 2008, y al nuevo artículo con los resultados de DZERO “Search for high-mass narrow resonances in the di-electron channel at D0. Luminosity: 3600 pb-1,” Conference Note 5923-CONF, 06/04/09. El artículo de Tommaso en su blog combina ambos resultados de su propia mano, obteniendo una figura “no oficial” de la que extrae sus conclusiones, como explica claramente en “A New Z’ Boson at 240 GeV ? No, Wait, at 720!?,” A quantum diaries survivor, August 3rd 2009.



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