Un par de años en el LHC con colisiones a 8 TeV c.m. podrían ser suficientes para encontrar el bosón de Higgs, según los físicos más optimistas. Por ello, muchas voces reclaman que no se paren las colisiones en el LHC durante el año 2012, una vez alcanzado 1/fb de colisiones en 2011. Se estima que con colisiones hasta noviembre de 2012 se podrían alcanzar 8/fb de datos, suficientes para descartar al bosón de Higgs en el intervalo de masas de 114 a 600 GeV, si no existe, o encontrarlo, si existe. Según Steve Myers, responsable del mantenimiento del LHC, «sería una pena parar el LHC en 2012.» Ya lo hemos contado en este blog un parde veces, pero ahora se hacen eco de esta noticia en la mismísima Nature. Por ahora son solo rumores firmes, ya que la decisión final se anunciará en Chamonix 2011, «LHC Performance Workshop,» 24-28 enero 2011. Nos lo cuenta Geoff Brumfiel, «LHC plans extra year for Higgs hunt. Collider may run right through 2012 to find elusive particle,» News, Nature, 10 December 2010. Me vais a llamar pesado. Lo sé. Aun con miedo a repetirme mucho, dándole más vueltas de la cuenta a esta importante noticia, permitidme un resumen en español de lo que nos cuenta Brumfiel. Por cierto, para los interesados en detalles más técnicos recomiendo la charla de David Lopes Pegna (Universidad de Princeton, «Higgs searches at LHC (ATLAS/CMS),» Conference on LHC First Data, December 13, 2010.

A principios de 2010 había bastantes dudas sobre si el LHC sería capaz de encontrar el bosón de Higgs debido a que el grave accidente de 2008 obligó a que las colisiones este año fueran a «media potencia» (colisiones protón-protón a 7 TeV c.m. en lugar de 14 TeV c.m.).  Se había planificado una parada durante el año 2012 de entre 12 y 15 meses para reparar la máquina y permitir que fuera encendida en 2013 a máxima potencia. Pero este mes las ideas de muchos físicos han cambiado y hay un consenso creciente de que si el LHC se hace funcionar durante todo el año 2012 podría estudiar la mayor parte de la región de energías en las que se puede esconder el bosón de Higgs (entre 114 y 600 GeV, léase gigaelectrónvoltios). Sergio Bertolucci afirma que es una oportunidad de éxito temprano en la búsqueda del Higgs que no se le puede negar a los más de 3000 físicos que están impacientes por recibir los datos de las colisiones. Aún así, hay que recordar que el LHC podría excluir la existencia del Higgs en la región entre 114 a 600 GeV si funcionara hasta finales de 2012, pero otra cosa es proclamar un descubrimiento. Si el Higgs tiene una masa pequeña, próxima a 114 GeV, el LHC no podrá descubrirlo. Ahora bien, si el Higgs tiene una masa grande, entre 200 y 600 GeV, una región que no puede explorar el Tevatrón del Fermilab, la gran energía del LHC permitirá un descubrimiento definitivo.

Este mes varios físicos nos están recordando que el LHC ha funcionado tan bien con colisiones a 7 TeV que se podría subir la energía de las colisiones hasta 8 TeV sin incurrir en problemas de seguridad (aunque se cree que colisiones a 10 TeV sí podrían provocar un nuevo accidente como el de 2008). Si así se hiciera, las probabilidades de encontrar al bosón de Higgs en el intervalo de energías de 114 a 600 GeV crecerían entre 1’3 y 1’5 veces. Obviamente, en dicho caso, las nuevas colisiones no se podrían acumular a las ya obtenidas este año y habría que reempezar a contar colisiones. Aún así, con colisiones a 8 TeV hasta noviembre de 2011 podría alcanzarse entre 2 y 5 /fb de datos y si se prolongaran hasta noviembre de 2012 (excluyendo las colisiones de iones pesados a finales de 2011 y la parada navideña) se podría alcanzar entre 8 y 10 /fb de datos. Estamos hablando de un número de colisiones enorme, suficiente para mantener ocupados a muchos físicos durante gran parte del año 2013 mientras se realizan las reparaciones del LHC.

Crucemos los dedos. La decisión final la sabremos a finales de enero. Hasta entonces muchas voces proclamarán una y otra vez, sin descanso, que retrasar la parada del LHC prevista para 2012 hasta 2013 es la mejor opción posible.