La partícula de Dios puede revolucionar el conocimiento científico

El Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) en Ginebra (Suiza) ha anunciado hoy el hallazgo de una nueva partícula que podría corresponder al bosón de Higgs. Un equipo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha participado en el hallazgo a través de los experimentos ALTAS y CMS. Ambos han observado una nueva partícula en el rango de masas de alrededor de 125-126 GeV (gigaelectronvoltios, unas 134 veces la masa de un protón), un valor incluido en el rango de los predichos para su existencia.

“Observamos en nuestros datos claros signos de una nueva partícula, con un nivel de confianza estadística de 5 sigma (superior al 99,99994%), en la región de masas de alrededor de 126 GeV.  El excepcional funcionamiento del LHC y ATLAS, y los enormes esfuerzos de mucha gente, nos han llevado a esta emocionante etapa”, asegura la portavoz del experimento ATLAS, Fabiola Gianotti, “pero se necesita un poco más de tiempo para preparar estos resultados para su publicación”.

El portavoz del experimento CMS, Joe Incandela, explica: “Los resultados son preliminares, pero la señal de 5 sigma alrededor de 125 GeV que estamos viendo es dramática. Es realmente una nueva partícula. Sabemos que debe ser un bosón y es el bosón más pesado jamás encontrado”. Para Incandela, “las implicaciones son muy significativas y es precisamente por esta razón por lo que es preciso ser extremadamente diligentes en todos los estudios y comprobaciones”.

Los resultados presentados hoy, considerados preliminares, se basan en datos recopilados en 2011 y 2012, parte de los cuales aún se encuentra bajo análisis y cuya publicación en revistas científicas se espera para finales de julio.

El siguiente paso será determinar la naturaleza precisa de la partícula y su importancia para la compresión del universo. El Modelo Estándar considera que las partículas elementales son aquellas a partir de las cuales se compone cualquier objeto visible del universo, así como las fuerzas que actúan sobre ellos. Sin embargo, toda esta materia sólo representa un 4% del total. Una versión “exótica” de la partícula de Higgs podría suponer un puente hacia la comprensión del 96% restante que permanece en la oscuridad.

La identificación de las características de la nueva partícula requerirá una considerable cantidad de tiempo y datos. Sin embargo, para el director general del CERN, Rolf Heuer, “hemos alcanzado un hito en nuestro entendimiento de la naturaleza, el descubrimiento de una partícula consistente con el bosón de Higgs abre el camino a estudios más detallados, que requieren más estadística. Estos trabajos concretarán las propiedades de la partícula y probablemente arrojarán luz sobre otros misterios de nuestro universo”.

España es uno de los principales contribuyentes al CERN, ascendiendo su aportación al 8,11% del total de las aportaciones para el ejercicio 2012. La participación de los grupos de investigación españoles en el LHC cuenta también con el apoyo del Ministerio de Economía y Competitividad, a través del Programa Nacional de Física de Partículas y del Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN), proyecto Consolider‐Ingenio 2010.

Los investigadores españoles, además de diseñar y construir varios subdetectores clave en la búsqueda de nuevas partículas en el LHC, participan de forma destacada en su operación y mantenimiento, así como en la recogida, procesado y análisis de las colisiones producidas en los experimentos.

Desde la puesta en marcha del detector ATLAS, donde participan más de 3.000 científicos de 176 instituciones procedentes de 38 países, investigadores del Instituto de Física Corpuscular (centro mixto del CSIC y la Universidad de Valencia), el Instituto de Física de Altas Energías (consorcio entre la Generalitat de Catalunya y la Universidad Autónoma de Barcelona), el Instituto de Microelectrónica de Barcelona (CSIC) y la Universidad Autónoma de Madrid participan en la operación y mantenimiento de los detectores, con una fuerte presencia en las actividades de alineamiento y calibración.

Dentro del amplio programa de investigación del LHC, los grupos españoles en ATLAS participan en un gran número de líneas de investigación en el análisis de los datos, que cubren muchos de los temas más interesantes del programa del LHC. En particular, en el caso de la búsqueda del bosón de Higgs del Modelo Estándar los grupos han estudiado diferentes estados finales, resultado de la desintegración de la partícula de Higgs en dos fotones, dos leptones taus, dos quarks bottom y dos bosones Z o W.

En CMS, donde participan 3.275 científicos de 179 institutos en 41 países, están presentes los grupos experimentales del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas, Instituto de Física de Cantabria (centro mixto del CSIC y la Universidad de Cantabria), la Universidad de Oviedo y la Universidad Autónoma de Madrid, donde ocupan responsabilidades en la operación y mantenimiento de los detectores, así como en técnicas de alineamiento básicas para obtener datos de calidad.

Al igual que en el caso de ATLAS, la participación de los grupos españoles en actividades de análisis en CMS está muy diversificada. Todos los grupos participan activamente en la búsqueda del bosón de Higgs. Destaca la participación en el análisis del canal de desintegración del bosón de Higgs en bosones WW, así como en canales asociados a la desintegración en bosones ZZ.