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FP7

FDMLHC Resultado resumido

Project ID: 293557
Financiado con arreglo a: FP7-PEOPLE
País: Israel

Los sectores ocultos de la física de partículas

La física de partículas entró en la era más emocionante de su historia con la llegada del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en Ginebra, Suiza. Nuevos experimentos están llevando la física de partículas hacia una era basada en los datos.
Los sectores ocultos de la física de partículas
El descubrimiento del bosón de Higgs fue solo el principio de lo que sería un alud de datos procedentes de todas las fronteras experimentales. El proyecto FDMLHC (From dark matter to the Large Hadron Collider: A new data-driven era), financiado por la Unión Europea, se centró en cómo un sector oculto de partículas podrían afectar a los futuros resultados experimentales. Para estudiar la naturaleza del bosón de Higgs y buscar la materia oscura, se combinaron enfoques basados en la teoría y en los datos.

FDMLHC utilizó los datos del LHC con el fin de delimitar las propiedades del bosón de Higgs y buscar partículas de materia oscura. Aunque la materia oscura no se ha podido detectar directamente, se ha establecido claramente que entre el 90 y el 99 % de la materia del Universo está en esta forma todavía por descubrir.

Junto con científicos del experimento ATLAS (A Toroidal LHC Apparatus), los investigadores de FDMLHC buscaron un sector oculto en las desintegraciones exóticas del bosón de Higgs. El bosón de Higgs puede tener canales de desintegración no predichos por el modelo estándar, la teoría que describe cómo interactúan las partículas elementales.

La ausencia de física ajena al modelo estándar en el LHC y la falta del descubrimiento de una partícula masiva con interacción débil (una de las candidatas más populares a materia oscura) llevaron a los científicos del proyecto a centrarse en la materia oscura ligera. El análisis realizado muestra que es posible detectar partículas de materia oscura con una masa inferior a un gigaelectronvoltio mediante ionización atómica.

El equipo estudió las implicaciones cosmológicas de la gravitino (el super-socio del gravitón) y concluyó que la escala de la supersimetría puede ser baja y, posiblemente, estar al alcance de los experimentos del LHC.

Se desarrollaron clases nuevas de modelos supersimétricos que exhiben una violación dinámica de la paridad R. Estos modelos no sólo simplifican los acoplamientos ad hoc que se presentan en las teorías actuales; también predicen una fenomenología del colisionador nueva y singular. Se han realizado publicaciones sobre los aspectos de la construcción del modelo de tales teorías, así como la fenomenología del LHC esperada.

Muchos resultados del proyecto FDLMHC fueron relevantes por sí solos. Probablemente, el más importante fue la demostración de las posibilidades de la nueva técnica. Experimentos futuros que aprovechen la interacción entre las partículas ligeras de materia oscura y los electrones atómicos de los semiconductores podrían dar lugar a una señal observable.

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Palabras clave

Gran Colisionador de Hadrones, bosón de Higgs, materia oscura, ATLAS, canal de desintegración, partícula masiva con interacción débil, WIMP, gravitino, supersimetría, violación de la paridad R
Número de registro: 175004 / Última actualización el: 2016-09-19
Dominio: Tecnologías industriales