Articulo Cietifico

Jueves, 14 mayo 2015

FÍSICA

Dos experimentos del CERN detectan una nueva desintegración de partículas

En un artículo publicado en la revista Nature, las colaboraciones de los experimentos CMS y LHCb del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) describen la primera observación de una desintegración muy inusual de un tipo de partículas, los mesones B0 s, en dos muones, partículas similares a los electrones pero más pesados.

El modelo estándar, la teoría que mejor describe el mundo de las partículas, predice que este infrecuente proceso subatómico ocurre unas cuatro veces cada mil millones de desintegraciones, pero no se había visto antes. Estas desintegraciones podrían abrir una ventana a teorías más allá de ese modelo, como la supersimetría. Investigadores de la Universidad de Compostela (USC) y del Insistituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona (ICCUB), en España, han participado en el hallazgo.

El análisis se ha basado en datos tomados en el LHC en 2011 y 2012, fase en la que intervino el grupo del ICCUB, concretamente en el diseño e implementación de dos líneas del sistema de filtro de datos (trigger) para seleccionar en cada colisión protón-protón en LHCb los sucesos que podrían corresponder a una pareja de muones. Además, participaron en la definición de los fenómenos físicos usados para distinguir la señal buscada para esta desintegración del fondo, así como en la definición de los denominados canales de control que miden los ritmos en los que sucede este proceso.

Según Eugeni Graugés, investigador principal de este grupo, "desde el punto de vista experimental, este resultado tiene un gran impacto: delimita muchas de las posibles ampliaciones del modelo estándar actual que describe la física de partículas elementales, dado que aleja su posible validación experimental a un régimen de energía muy por encima de lo explorado hasta hoy mediante los aceleradores de partículas".

"Desde el punto de vista teórico, nuestro conocimiento actual del universo está basado en dos pilares: el modelo estándar de partículas y el modelo cosmológico, los dos ampliamente estudiados en el ICCUB", explica su actual director y también miembro del experimento LHCb, Lluís Garrido. No obstante, el actual modelo de partículas no explica el sector de materia y energía oscura del modelo cosmológico actual, y por esta razón se están proponiendo diversas extensiones de este modelo. Las medidas obtenidas en el experimento LHCb, imponen un filtro muy importante para estos posibles nuevos modelos, ya que han de ser compatibles con este importante resultado".

Las partículas B0 s y B0 son mesones, un tipo de partículas subatómicas inestables y no elementales compuestas por un quark y su antipartícula, antiquark, unidos por la fuerza fuerte, una de las cuatro fuerzas fundamentales. Este tipo de partículas se produce solo en las colisiones de alta energía de los aceleradores de partículas, o en la naturaleza mediante interacciones de rayos cósmicos.

Las dos colaboraciones presentaron sus primeros resultados individuales sobre la desintegración de los mesones B0 s en julio de 2013. Aunque los resultados estaban

...