Nuevos límites Gfitter para la estimación de la masa del bosón de Higgs según los ajustes de precisión del modelo estándar

Por Francisco R. Villatoro, el 31 agosto, 2011. Categoría(s): Bosón de Higgs • Ciencia • Física • LHC - CERN • Noticias • Physics • Science ✎ 5

El modelo estándar no predice la masa del bosón de Higgs, pero gracias a su influencia en otros parámetros, los resultados de precisión de la teoría electrodébil permiten estimar su masa. El grupo Gfitter publicó el 18 de agosto de 2011 que la masa del bosón de Higgs más probable está entre 125 y 130 GeV, y se encuentra en los intervalos [115,133] a 1 sigma y [114,146] a 2 sigma. Además, la nueva figura descarta a más de 2 sigma un Higgs con una masa mayor de 150 GeV. El valor más probable para la masa del Higgs publicado el 21 de julio de 2011 (con datos anteriores a la conferencia EPS HEP 11) colocaban la masa más probable en alrededor de 120 GeV, dentro de los intervalos [115,132] a 1 sigma y [114,143] a 2 sigma. La figura de arriba es la nueva estimación (18 ago. 2011) para la masa del bosón de Higgs (superpuesta en la región por debajo de 150 GeV a la del 21 jul. 2011); no hay grandes diferencias aunque la nueva estimación parece preferir un Higgs con una masa algo mayor, desde un punto de vista estadístico la diferencia es muy pequeña. Ya sabéis que mi preferencia siempre ha sido un Higgs entorno a los 120 GeV, pero el nuevo ajuste apunta a uno un poco más masivo, en la línea de la previsión de Gordon Kane utilizando la teoría M/teoría de cuerdas. Por supuesto, no es pura casualidad, seguro que Kane ha ajustado su predicción utilizando estos datos teóricos. Yo no tengo ninguna duda al respecto.

La nueva estimación ha sido publicada por el grupo de trabajo de LEP en teoría electrodébil (LEP electroweak working group) que utiliza el software llamado Gfitter. Este software utiliza los últimos resultados experimentales disponibles para los siguientes parámetros del modelo estándar: MZ, MH, mc, mb, mt, Δαhad(MZ2), y αs(MZ2). Los nuevos resultados publicados en julio de 2011 (EPS HEP 11) ofrecen nuevos valores para la masa del quark top en el Tevatrón (mt=173,2±0,9 GeV) y para el valor de Δαhad(MZ2) tras los últimos resultados de BarBar (arXiv:1010.4180). Para la masa del Higgs se han publicado nuevos límites de exclusión combinados en el Tevatrón con hasta 8,6 fb-1 de datos (arXiv:1107.5518), para ATLAS en el LHC (arXiv:1106.2748) y para CMS (arXiv:1102.5429).

Lo más interesante de las nuevas figuras de Gfitter publicadas en 2011, cuando se las compara con las figuras publicadas en 2010, es que el intervalo de incertidumbre teórico en la región de masas entre 114 y 157 GeV se ha reducido mucho (se ha reducido de cerca de 1 sigma a uno que casi no se ve en la figura). Esto es una señal de que las estimaciones de Gfitter son cada día más confiables.

En las extensiones del modelo estándar con supersimetría también se puede realizar una estimación de la masa del Higgs neutro más similar al del modelo estándar. Este tipo de análisis se realiza con el software MasterCode y nos lo cuenta O. Buchmueller en «Confronting SUSY with LHC Data,» SUSY11. Por ahora estas estimaciones son mucho peores, en cuanto a confianza estadística, que las de Gfitter, pero son interesantes. Arriba tenéis el resultado de MasterCode para las teorías CMSSM, VCMSSM, mSUGRA y NUHM1, así como para el modelo estándar, utilizando los datos del LHC obtenidos en 2010 (que yo sepa un cálculo similar con las colisiones de 2011 todavía no se ha publicado, quizás en los próximos días en SUSY11 lo haga alguien). Como veis la banda de error es grande y todavía no hay datos suficientes para distinguir entre estas teorías caso de que se descubra un Higgs con una masa dada. Pero los resultados a 1 sigma son para todos los gustos.

Por cierto, siempre que se habla de supersimetría (modelo MSSM y sus variantes, como NMSSM) se piensa en 5 bosones de Higgs (o en 7 en NMSSM, o incluso en más en otros modelos), pero se olvida que la SUSY permite que haya un solo bosón de Higgs si además de la SUSY hay algo más (como el tecnicolor), como nos recuerda de forma estupenda el español Alex Pomarol (Univ. Autónoma de Barcelona), «Blended Models of Electroweak Symmetry Breaking.» Los límites actuales para la búsqueda de los 5 bosones de Higgs del modelo MSSM en el Tevatrón nos los ha presentado Thomas Wright (University of Michigan), «Tevatron Non-SM Higgs Searches» y para la búsqueda del Higgs del modelo estándar nos los ha recordado Gregorio Bernardi (LPNHE Paris), «SM Higgs Results from the Tevatron» (ambos en nombre de CDF y DZero del Tevatrón).

PS (1 sep 2011): Más información en Matthias Schott (CERN), on behalf of the Gfitter Group, «Constraints on the electroweak symmetry breaking sector from global fits with Gfitter



5 Comentarios

  1. Esta frase no es correcta: «…..Además, la nueva figura descarta a más de 5 sigma un Higgs con una masa mayor de 150 GeV…».
    Lo que nos dice la figura es que, por encima de unos 157 GeV, la masa está desfavorecida a más de 2 sigma.

  2. Guay lo de la masa del top. Se reduce un poco mas la incertidumbre, pero el valor central sube un poquito, de forma que el acoplo de yukawa sigue estando a tan solo una desviacion estandard de la unidad: .9947 pm .0054.

  3. Aunque en un principio detestaba el término de «partícula de Dios», cada día estoy más convencido de que es correcto. Al igual que Dios, el Higgs parece que no es falsable. Y si no se encuentran pruebas de su existencia en el LHC los seguidores de su religión dirán que a más energía si aparecerá o con más precisión o … En fin, yo quería que apareciera, pero ya quiero que no exista, aunque sólo sea para que así los teóricos trabajen en una nueva religión. Igual se puede decir de la supersimetría y otras supercherías pseudoreligiosas como las cuerdas. Los teóricos no quieren ver que lo que hacen ya no es ciencia. No es para meterme con ellos, es sólo una advertencia. Están cegados por la fe. Encima los experimentos se diseñan basándose en esas teorías, así que puede que otras cosas pasen inadvertidas a los programas de filtrado.
    Otras teorías en las que no existan ni los quarks podrían ser compatibles con los resultados obtenidos. Esto es algo que me inquieta y que me hizo huir del campo de las altas energías cuando terminé la licenciatura.

Deja un comentario