Desvelando secretos del mundo subatómico
La búsqueda del bosón de Higgs y el cálculo de su masa requieren la separación precisa de la señal del bosón de Higgs de otros procesos en segundo plano. El objetivo principal del programa «Precision study of W bosons pair production in association with jets at high energy colliders» (SAMURAI-APPS) fue proporcionar herramientas ampliamente automatizadas para este fin. En particular, el equipo de SAMURAI-APPS desarrolló herramientas para realizar correcciones de orden superior de colisiones hadrón-hadrón. Se desarrolló el paquete de software GOSAM para apoyar el cálculo automatizado de la sección transversal de dispersión, que describe la probabilidad de interacción entre las partículas. El acoplamiento entre partículas que interactúan se visualizó mediante diagramas de Feynman. Las correcciones de orden superior se representaron mediante diagramas de bucle. Se utilizó GOSAM para calcular correcciones dentro la cromodinámica cuántica (QCD) y la teoría electrodébil. La QCD es la teoría de la interacción fuerte entre partículas elementales que compone el Modelo Estándar, en combinación con las interacciones electrodébiles. El usuario sólo tiene que especificar los detalles del proceso a analizar, e iniciar la generación del código fuente y su compilación. Dependiendo de la configuración para el proceso concreto, es posible deducir las amplitudes de dispersión con diferentes técnicas. GOSAM permite elegir el mejor enfoque en términos de velocidad y estabilidad numérica. El 4 de julio de 2012 se anunció la observación de un bosón de Higgs con una masa de alrededor de 125 GeV en la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN). Este descubrimiento supuso un gran éxito del Modelo Estándar, siendo las mediciones de las propiedades del bosón de Higgs congruentes con las predicciones teóricas. Aunque el Modelo Estándar describe con precisión los fenómenos dentro de su dominio, todavía faltan algunas piezas de este rompecabezas. La utilización de las herramientas de SAMURAI-APPS con más experimentos del LHC podría cambiar todo esto. Se espera que las mediciones detalladas de toda las ramificaciones del decaimiento de la partícula de Higgs, así como de otras partículas nuevas, revele facetas desconocidas del mundo subatómico.