El CERN anuncia el descobriment d’una nova partícula consistent amb el bosó de Higgs

04/07/2012

Els resultats són encara preliminars i es presentaran aquest dissabte a la comunitat científica internacional en la conferència més important de la física de partícules, ICHEP2012 a Melbourne. Malgrat que no són definitius, i que en les properes setmanes els investigadors treballaran per preparar-los per ser publicats, les dades mostren amb claredat l’existència d’una nova partícula, amb un nivell de confiança estadística de 5 sigmes, el llindar del que els científics consideren un descobriment.

Com ens explica la investigadora de l’IFAE Martine Bosman, actualment presidenta del Consell de l’experiment ATLAS, "molts de nosaltres,dels físics, ens hem fet grans construint I analitzant les dades d’experiments que buscaven el Higgs. Ara hem trobat una nova partícula, i algunes de les seves característiques són les que s’esperen del Higgs! Durant les setmanes y mesos que venen mesurarem millor les seves propietats i s’anirà aclarint, de mica en mica, la seva vertadera naturalesa."

El fet és que no hi ha dubte que el que han observat al CERN és un bosó i que és el bosó més massiu que mai s’ha trobat. Però, què cal fer encara per confirmar que es tracta del Higgs? Ens ho explica l’investigador ICREA de l’IFAE Mario Martínez: "hem de mirar-nos les dades que tenim fins ara amb lupa. Les dades que hem analitzat fins ara són les recollides pels experiments durant 2011 i 2012, però aquest any en tindrem encara més. A més a més, hem buscat el Higgs només en dos dels canals en què el podríem trobar. Per saber segur que és el Higgs i no una altra partícula, hem d’observar-lo través de totes les possibles senyals que sabem que hauria de deixar en el detector."

La troballa del Higgs era fins ara la baula perduda del Model Estàndard de la Física de Partícules, un model que ens havia ajudat a entendre - amb una precisió gairebé única en la ciència- el nostre univers i la matèria. Però sabíem també que moltes partícules tenen massa, i per explicar això amb aquest model calia l’existència d’una partícula que fins ara no s’havia observat: el bosó de Higgs.

Un cop aquests resultats es publiquin, cosa que s’espera fer a finals de juliol, caldrà esperar les noves dades de l’accelerador LHC, el Gran Col·lisionador d’Hadrons, que continuarà prenent dades com a mínim fins a finals d’aquest any. Aquestes dades i les anàlisis futures ens permetran conèixer els detalls d’aquesta partícula. És realment el Higgs del Model Estàndard, o podria ser una partícula encara més exòtica que obri les portes a nova física?

Un Higgs més exòtic, que no encaixí totalment en el model, podria estar relacionat amb la troballa de l’origen de l’univers fosc. Tota la matèria que podem observar a l’univers sembla ser només el 4% del total. Si la partícula que s’ha observat al CERN és un Higgs exòtic, podria ajudar-nos a entendre no només l’origen de la massa de les partícules que ja coneixem, sinó també del 96% de l’univers que encara desconeixem.

Des de 1993, l’IFAE ha contribuït activament a la construcció i operació del detector ATLAS, als estudis de física, i a la vida institucional de la col·laboració. Concretament, el grup va construir un dels tres “barrils” del calorímetre hadrònic, format per 64 mòduls d’11 tones cada un i es va encarregar del seu calibratge electrònic. Així mateix va dissenyar part del software del filtre d’esdeveniments que s’utilitza en el procés d’adquisició de dades. Actualment està desenvolupant detectors de silici d’última generació per a la seva implementació a la segona fase de funcionament del detector. L’IFAE porta a terme un programa de física molt complet, amb mesures que posen a prova les prediccions del Model Estàndard i que són cada vegada més sensibles a la possible presència de nova física. Aquests estudis inclouen la recerca del bosó de Higgs en el seu mode de desintegració a quarks b. L’IFAE també està molt present a l’organització de la coŀlaboració. Per exemple, en dues ocasions des de la seva formació, el consell de la coŀlaboració ha estat presidit per un membre de l’IFAE.

L’anàlisi de les dades no seria possible sense el sistema de processament de dades de l’LHC, que té la capacitat més gran aconseguida fins al moment en tot el món. El seu nucli central està situat al propi CERN i a 11 centres de primer nivell connectats directament al CERN mitjançant fibres òptiques d’alta capacitat. Un d’aquests centres és el Port d’Informació Científica, situat a la Universitat Autònoma de Barcelona.