En busca de una física nueva
Desde que se descubriera el bosón de Higgs allá por 2012, se pusieron en marcha distintas iniciativas para describir en su totalidad la partícula que se cree que otorga masa a otras partículas elementales. Existe la posibilidad de que haya bosones de Higgs adicionales que también contribuyan a aportar masa a las partículas. Gracias a las mediciones de precisión efectuadas en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), en Suiza, un grupo de físicos financiados por la UE se propuso confirmar o descartar esta hipótesis. El proyecto «Tools for the Large Hadron Collider - From Lagrangian to the experimental analysis» (LHC-TOOLS-PHYS) reunió a físicos experimentales y teóricos para trabajar en el modelo de dos dobletes de Higgs. Se programó un nuevo código informático para analizar hipótesis específicas sugeridas por los experimentos del LHC. Se utilizaron escáneres para distinguir diferentes patrones de simetría rota. El modelo estándar exige que las partículas portadoras de la fuerza electrodébil presenten la misma masa cero —simétrica— para permitir la unificación de la fuerza electromagnética y la fuerza nuclear débil. La teoría logra describir la ruptura de la simetría electrodébil con una partícula escalar, el bosón de Higgs, pero lo que no consigue explicar es la asimetría de bariones constatada en el Universo o la existencia de la materia oscura. En este contexto, el equipo del proyecto LHC-TOOLS-PHYS estudió extensiones del modelo estándar al sector escalar. Estas mínimas extensiones proporcionaron una rica fenomenología de física de partículas con rastros diferenciados que se pueden comprobar en el LHC. En caso de que existiese un segundo o incluso un tercer bosón de Higgs, el LHC podría generarlos cuando empiece a trabajar con energías más altas en 2015. El equipo del proyecto LHC-TOOLS-PHYS encontró en el quark cima una sonda excelente para investigar el mecanismo de generación de la masa y se trata muy probablemente del canal favorito de desintegración de nuevas partículas pesadas. En el LHC se produce todos los años una cantidad ingente de quarks cima. Se propuso usar METOP, un generador de eventos Montecarlo, para obtener predicciones del modelo estándar y compararlas con los datos experimentales. Se han dado a conocer a la comunidad científica las herramientas de software empleadas y las hipótesis examinadas en el proyecto LHC-TOOLS-PHYS. En particular, la iniciativa de colaboración «A Toroidal LHC Apparatus» (ATLAS) ha aceptado METOP como generador de eventos oficial. Se espera que contribuya al análisis de nuevos datos procedentes de la siguiente serie de experimentos del LHC con energías más altas y que confirme la expansión del modelo estándar a una teoría más sólida.
Palabras clave
Bosón de Higgs, modelo estándar, Gran Colisionador de Hadrones, quark cima, generador de eventos
