El IFCA participa en las nuevas medidas de precisión de la masa del bosón W obtenidas por el experimento CDF del Tevatron

Los científicos son optimistas y creen poder mejorar más la exactitud de los resultados en los próximos dos años

 

Investigadores del Instituto de Física de Cantabria (IFCA), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Cantabria (UC), han participado en el descubrimiento de las nuevas medidas de precisión de la masa del bosón W, un trabajo que ha sido realizado por la colaboración Collider Detector at Fermilab (CDF) en Chicago.

Este resultado, hallado en el acelerador Tevatron, es la medida más precisa alcanzada hasta el momento por un solo experimento sobre la masa del bosón W. Esta partícula es una de las causantes de la fuerza nuclear débil y un parámetro esencial del Modelo Estándar de las Interacciones Fundamentales de la Materia.

Los resultados apuntan hacia un bosón de Higgs, aún no descubierto, más ligero que lo que se preveía hasta el momento, haciendo más favorable la posibilidad de que sea descubierto por los propios experimentos del Tevatron, antes de que pueda hacerlo el acelerador LHC del CERN, que acaba de ser instalado.

El bosón de Higgs es una partícula que se acopla a las partículas elementales de la materia, dotándolas de masa. Los nuevos resultados del Tevatron disminuyen su propio límite superior de 166 GeV a 153 GeV ( la masa del protón es de 0.938 GeV), con un nivel de confíanza del 68%. La prestigiosa revista "Nature" se ha hecho eco de este importante hallazgo.

El bosón W es una de las partículas causantes de la interacción nuclear débil, envuelta en varios de los fenómenos de radiactividad de la materia. El Tevatron ha determinado su masa con una precisión del 0,06%. Este trabajo ha sido “uno de los retos más importantes del Tevatrón”, según ha explicado el director asociado de Física de Altas Energías de la Oficina de Ciencia del Departamento de Energía de Estados Unidos, Robin Staffin.

La aplicabilidad del hallazgo es para la investigación básica. Concretamente permite determinar mejor dónde buscar el bosón de Higgs, que es el causante de la masa de los constituyentes elementales de la materia. Y el hecho de que su masa pueda ser más baja de lo previsto previamente, indica que el propio Tevatron podría descubrirlo antes que el LHC.  El Grupo de Física Experimental de Partículas del IFCA está trabajando en ambos aceleradores, por un lado en el citado experimento CDF del Tevatron y por otro lado en el nuevo experimento CMS del acelerador LHC.

Los resultados obtenidos serán publicados en la revista "Physical Review Letters", ya que se trata de otro gran resultado del Run II del Tevatron, el mayor acelerador de partículas que está funcionando en la actualidad. Sin embargo, los experimentos del Tevatron, CDF y D0, tienen muchos más datos que analizar y están observando un gran número de colisiones. El Tevatron funcionará, al menos, hasta el año 2009 y se espera multiplicar por un factor 5 el número de colisiones analizadas hasta el momento. Si eso fuera así, el Tevatron tendría posibilidades de observar el bosón de Higgs antes de que el LHC tenga datos suficientes para hacerlo.

CDF es un experimento internacional en el que colaboran 700 físicos de todo el mundo pertenecientes a 61 instituciones diferentes ubicadas en 13 países distintos, entre los que se encuentran las españolas IFAE de la Universidad Autónoma de Barcelona, el CIEMAT de Madrid y el propio IFCA. La labor de investigación que en él se realiza está sustentada por el Departamento de Energía de los EEUU, la Fundación Nacional de la Ciencia en USA y las Agencias Internacionales, entre las que está la Comisión Interministerial de Ciencia y Tecnología de España (CICYT).

 

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