Confirman en el LHC una anomalía que podría sugerir la existencia de una nueva partícula

El Modelo Estándar, el modelo teórico más completo que existe hasta ahora para explicar el universo -completado con el descubrimiento del bosón de Higgs-, tiene carencias y no permite explicar fenómenos como la materia oscura o la interacción gravitatoria entre partículas. Los físicos buscan una teoría más fundamental a la que llaman "Nueva Física", pero aún no se ha encontrado ninguna prueba de su existencia, a parte de la observación indirecta de la materia oscura, deducida, entre otros, a partir del movimiento de las galaxias.

Un equipo de físicos formado por J. Virto (Universidad de Siegen, Alemania), L. Hofer (UAB, España), S. Descotes-Genon (LPT-París, Francia) y el profesor del Departamento de Física de la UAB Joaquim Matias, predijo en el 2013 que esta Nueva Física implicaría la existencia de unas desviaciones en la probabilidad de una desintegración muy específica de una partícula, el mesón B. Detectar estas pequeñas desviaciones mediante un experimento podría suponer la primera prueba de la existencia de esta teoría más fundamental.

En julio de 2013, científicos del detector LHCb, uno de los grandes experimentos que se llevan a cabo en el acelerador LHC del CERN, mostraron en la conferencia internacional de física de partículas EPS 2013 de Estocolmo (Suecia), los resultados de las medidas experimentales de esta desintegración del mesón B. Las medidas mostraban unas desviaciones respecto de las predicciones del Modelo Estándar, unas anomalías y tensiones que podían ser explicadas bajo la hipótesis de que la Nueva Física modificase las predicciones del Modelo Estándar de una forma muy concreta según los investigadores de la UAB habían calculado. Sin embargo, hacían falta más medidas, ya que la probabilidad de que estas desviaciones fueran fruto del azar y no de las predicciones teóricas aún eran bastante elevadas.

En la reunión anual de física de partículas en Lathuile, en los Alpes italianos, celebrada del ​​14 al 21 de marzo pasados, un equipo de físicos del experimento LHCb, del CERN, ha presentado los últimos resultados de los nuevos experimentos sobre la desintegración del mesón B. Es importante remarcar la dificultad del análisis experimental que ha llevado a cabo el LHCb, implicando la introducción de nuevas técnicas y la experiencia de brillantes científicos del LHCb (los investigadores de contacto son N. Serra, KA Petridis y C. Langenbruch). Los datos presentados ahora con mucha más estadística confirman el patrón de desviaciones observado en la medida anterior. Los investigadores apuntan que una clase de modelos de Nueva Física que podrían explicar estos resultados serían los que postulan la existencia de una nueva partícula llamada Z'.

Para Joaquim Matias, "ahora estamos en el primer paso, es decir, confirmando las desviaciones con mucha más estadística. El análisis de estos datos, junto con el de otros canales que también muestran desviaciones, da una significancia por encima de 4 sigmas -en paralelo, otro grupo formado por W. Altmannshofer y D. Straub encuentran también un patrón muy similar al nuestro-. Ahora estamos en la fase de interpretación de los datos, y existen dos posibilidades. O bien se está observando la Nueva Física, o bien se trata de una conspiración hadrónica dentro del Modelo Estándar que genere las desviaciones observadas. El trabajo duro es establecer claramente esta diferencia, y esto requerirá tiempo y más datos". "El trabajo en el LHCb y el de los grupos teóricos no se acaba aquí y ulteriores análisis con otras técnicas, y con más datos, pueden ayudar a aclarar la gran pregunta de si lo que observamos es Nueva Física o no", concluye Matias.


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