El análisis tras las colisiones entre partículas
El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) es el acelerador de partículas más grande y potente del mundo. Su función es la de abordar investigaciones fundamentales sobre las partículas portadoras de fuerza y materia que componen el Universo. Científicos financiados con fondos europeos elaboraron descripciones teóricas de dos tipos concretos de colisiones (entre electrones y positrones y entre hadrones) gracias al proyecto «Event shapes in soft-collinear effective theory» (ESSCET). Utilizaron estas colisiones como trasfondo con el que investigar la cromodinámica cuántica, esto es, la teoría que rige la interacción fuerte mediada por una de las partículas fundamentales portadoras de fuerza. En concreto, el equipo se interesó por la distribución de la forma de eventos en secciones transversales en el jet. Los jets, en el ámbito de la física de partículas, son difusiones cónicas dirigidas con elevada precisión que se generan en las colisiones. Investigadores de ESSCET estudiaron las relaciones entre, por un lado, las formas de los eventos y, por otro, tanto los acoplamientos fuertes como la radiación de partículas suaves entre jets, esta última relacionada con la cromodinámica cuántica. El marco teórico de análisis de la distribución de la forma de eventos en colisiones entre electrones y positrones está considerablemente bien desarrollada. Sin embargo, los estudios de formas de eventos en colisiones hadrónicas mediante la teoría efectiva SCET se encuentran en sus primeros estadios. Los investigadores al cargo del estudio desarrollaron la descripción teórica más sofisticada y completa de la distribución de la forma de eventos realizada hasta la fecha. En colaboración con científicos de Estados Unidos elaboraron además una de las descripciones más precisas del acoplamiento fuerte que compite con el método matemático establecido de retícula de cromodinámica cuántica (lattice QCD) para resolver la teoría de la cromodinámica cuántica. Otros trabajos señalaron deficiencias en descripciones alternativas y proporcionaron información sobre la estructura simple de distribuciones de la forma de eventos orientadas. Los frutos de la investigación se publicaron en distintas revistas científicas arbitradas.Las descripciones teóricas avanzadas de los eventos de colisión entre partículas resultarán fundamentales a la hora de dirigir nuevos trabajos experimentales en el LHC y otras instalaciones de aceleración de partículas. Los modelos y las simulaciones permitirán también comparar resultados experimentales tanto ya obtenidos como futuros, aportando así más precisión a los modelos y predicciones mejores sobre las que basar experimentos nuevos.
