Los
científicos no logran ponerse de acuerdo sobre su significado, pero el
descubrimiento inquieta a todos los científicos del CERN
Atlas (foto) y su equivalente CMS descubrieron pistas de una partícula en el mismo lugar. Foto: CERN
Desde
que en abril del año pasado reiniciaron sus operaciones, todo ha estado
muy callado en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en Ginebra, el
mayor centro de investigación dedicado a la física de partículas del
mundo.
Pero el silencio no debe engañar, ya que los físicos han
estado trabajando muy duro analizando los datos recogidos por el
acelerador de partículas más poderoso del planeta, que ahora opera a
niveles de energía e intensidad sin precedentes.
Y sus esfuerzos
no han sido en vano, porque en los pasillos y oficinas del CERN (siglas
en francés de la Organización Europea para la Investigación Nuclear,
situada en las afueras de Ginebra) aumenta la emoción por un "golpe" de
partículas detectado en los datos generados por el LHC.
El LHC
hace que dos rayos de luz de partículas de protones choquen a 100 metros
bajo tierra. Y es en los escombros de este choque que los científicos
escarban para encontrar nuevas partículas.
El año pasado, de las
billones de colisiones que se hicieron, los expertos detectaron más
partículas de fotones (luz) que las esperadas.
Más precisamente, detectaron un exceso de pares de fotones con una masa combinada de 750 gigaelectronvoltios (GeV).
Y
ese"golpe" podría ser la señal que revele una nueva y pesada partícula
que es seis veces más grande que el famoso bosón de Higgs, descubierto
por el CERN en 2012.
Confirmar el descubrimiento de esta nueva
partícula sería muy emocionante porque la teoría más aceptada sobre la
física de las partículas, el Modelo Estándar, no puede explicar todas
las cosas que observamos del mundo que nos rodea.
Por ejemplo,
esta teoría no dice nada sobre la materia oscura, esa cosa misteriosa de
lo que está hecho el 27% del universo. Razón por la cual en el CERN
están buscando pistas de nuevos fenómenos físicos que les ayude a
entender mejor el cosmos.
El LHC en datos
Una pintura gigante del colisionador adorna el edificio del CERN. Foto: DEAN MOUHTAROPOULOS/GETTY
El
Gran Colisionador de Hadrones es un acelerador de partículas impulsadas
desde dos puntos a casi la velocidad de la luz y cuando chocan permite
que los científicos busquen por nuevos fenómenos físicos.
Más
de 1200 imanes dipolo están en cada extremo del túnel circular de 27
kilómetros de largo y a 100 metros bajo tierra, en la frontera de
Francia y Suiza, cerca de Ginebra.
Los
imanes dirigen el haz de partículas de protones (o iones de plomo) por
el anillo del LHC. A lo largo del túnel hay vigas transversales que
permiten que se produzcan las colisiones.
Los experimentos que se analizan de estas colisiones generan cada año más de 10 millones de gigabytes en datos.
Desde
que en 2008 empezó a funcionar el LHC, han recibido todo tipo de
señales, que luego se someten al escrutinio de expertos que seleccionan
aquellas verdaderamente relevantes.
En el caso de esta nueva
señal, el profesor Stefan Söldner-Rembold, jefe del departamento de
física de partículas de la universidad de Manchester, señala que se
necesita de más datos para asegurarse de que no desaparezca. "Hasta
entonces, debemos ser cautelosos".
"La gran razón por la que las
personas están emocionadas con este golpe es que los dos experimentos
que se hicieron registraron la señal más o menos en el mismo lugar. Pero
incluso esto no es completamente improbable", agregó.
Semanas cruciales
La
regla de oro para anunciar un descubrimiento en el área de la física de
partículas es un umbral estadístico conocido como cinco sigma.
Por estos túneles se disparan protones a casi la velocidad de la luz para que colisionen. Foto: AFP / FABRICE COFFRINIEsto
corresponde a una probabilidad de una en 3,5 millones que la señal
observada es una casualidad -más o menos la misma probabilidad que hay
en lanzar una moneda y que salga cara 21 o 22 veces seguidas.
En
los últimos meses se han publicado en el servidor Arxiv una serie de
artículos científicos que buscan explicar la anomalía. Pero
recientemente empezó a circular en blogs especializados que en los
últimos datos analizados del LHC la señal se está desvaneciendo.
En
los próximos meses, los nuevos resultados del LHC serán presentados en
una conferencia en Chicago, que incluirá muchísimos más datos acumulados
en el 2016. Así que las próximas semanas van a ser cruciales para
determinar si la señal de 750 GeV es sólo un espejismo, o algo más.
Pero lo que ya sabemos de la supuesta partícula está desconcertando a los expertos.
Lo que se maneja
Si
está ahí, sabemos que se desintegra en dos fotones (partículas de luz) y
que en consecuencia, debe tener un "giro" de cero o dos.
En la
física, un giro es una propiedad de las partículas elementales de la
mecánica cuántica que tiene muchas aplicaciones prácticas, como los
escáner de resonancia magnética (MRI).
CMS (foto) es uno de los detectores que están a la caza de nuevas partículas en el LHC. Foto: AFP / FABRICE COFFRINISi
el giro de la partícula es cero, como el bosón de Higgs, potencialmente
podría ser un primo más pesado de la partícula descubierta en 2012.
Otra
posibilidad, en donde la partícula lleva un giro de dos, conduce a la
idea de que puede ser una forma de gravitón: una partícula puramente
teórica que imparte la cuarta fuerza: gravedad.
La gravedad es uno de los grandes rompecabezas de la física que no se puede explicar con el Modelo Estándar.
Pero
algunos físicos se muestran escépticos de que una partícula como el
gravitón sea la solución al problema y favorecen otras explicaciones
distintas a la cuarta fuerza.
Muchos físicos que trabajan en el
LHC han estado trabajando muy duro para confirmar una teoría conocida
como supersimetría. La idea propone la existencia de partículas "socio"
al Modelo Estándar no vistas hasta ahora. El socio supersimétrico de
Higgs se llama Higgsino, el de gluón se conoce como gluino y así.
Pero
sea lo que fuera la señal de 750 GeV, los expertos están bastante
seguros de que no se trata de la primera partícula supersimétrica.
La emoción de lo desconocido
"Algo
que no puedes incorporar en una teoría conocida es muy emocionante
porque significa que es algo fundamental que no se ha entendido",
explicó el profesor Söldner-Rembold. Y si se confirma una partícula, no
debería estar sola.
Experimento en el LHC. Foto: CERN"Idealmente,
si este es un indicativo de algún sector nuevo, entonces deben aparecer
nuevas partículas en una escala parecida o mayor", agregó.
La
ausencia de cualquier evidencia de supersimetría en el LHC hasta ahora
ha dado lugar a algunas versiones sencillas de la teoría de exclusión,
mientras que otras se están poniendo bajo presión.
Pero los partidarios a la idea dicen que todavía hay una gran cantidad de territorio por explorar en el LHC.
"La
supersimetría no es algo que la gente sencillamente se inventó.
Responde ciertos problemas en el Modelo Estándar que no se han
respondido", dijo Söldner-Rembold, añadiendo que todavía no deberíamos
descartar la idea.
Y si el "golpe" 750 GeV resulta ser algo real
-o no-, el físico de Manchester hace hincapié en que el LHC es un
esfuerzo a largo plazo con décadas por delante.
A pesar de la
relativa rapidez con que se descubrió el bosón de Higgs, el LHC nunca
iba a llevar a una bonanza de descubrimientos cada año.
Quizás deberíamos acostumbrarnos a la idea de que el universo no va a decirnos sus secretos con tanta facilidad. Paul Rincon BBC
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