Dos experimentos del CERN muestran señales de un raro proceso del bosón de Higgs

Las colaboraciones científicas CMS y ATLAS del Laboratorio Europeo de Física de Partículas han obtenido nuevos resultados que muestran cómo el bosón de Higgs se desintegra en dos muones, unas partículas similares al electrón pero más pesadas. Se calcula que solo uno de cada 5.000 higgs producidos en el gran acelerador LHC experimenta este fenómeno, por lo que sobra decir que el fenómeno es extremadamente infrecuente

Se trata de los nuevos resultados registrados por los detectores ATLAS y CMS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC), que muestran cómo el bosón de Higgs se desintegra en dos muones, unas partículas parecidas a los electrones pero más pesadas.

Lea también: Nuevos descubrimientos sobre el bosón de Higgs

El muon es una de las partículas elementales de la llamada ´segunda generación´ del modelo estándar, teoría que describe los elementos que componen todo lo que vemos en el universo y sus interacciones, y ahora es la primera vez se observa a los higgs interactuando con partículas de esta ´segunda generación´.

En el modelo, las partículas elementales se agrupan en tres generaciones según su masa. Toda la materia que vemos está formada por tres partículas de la primera generación: los quarks up y down (que forman protones y neutrones en los núcleos atómicos) y los electrones, que pertenecen a un tipo de partículas llamadas leptones.

Partículas de ´segunda generación´

Las dos generaciones restantes están compuestas por ´parientes´ más pesados de quarks y leptones. Uno de ellos es el muon, unas 200 veces más pesado que el electrón. Se desconoce el origen de estas diferencias en la masa de las partículas elementales, pero el estudio del bosón de Higgs, descubierto por los experimentos ATLAS y CMS en 2012, es fundamental para arrojar luz sobre este hecho.

Ambos experimentos ya habían observado la desintegración del bosón de Higgs en partículas muy pesadas como los bosones W y Z, responsables de la interacción débil (que es la responsable de procesos radiactivos), los quarks bottom y top y los leptones tau.

Aunque ahora es la primera vez que se observa la interacción del Higgs con una partícula de segunda generación, los resultados no son estadísticamente concluyentes. Los resultados del denominado Run 3, el tercer periodo de funcionamiento del LHC que comienza en 2021, podrán confirmar este modo de desintegración.

Lea también: Logran medir con gran precisión la masa del bosón W

“CMS está particularmente bien equipado para medir muones con alta precisión, lo que ha hecho posible este resultado, la primera evidencia de que el bosón de Higgs interactúa con una partícula de la segunda generación”, insiste Roberto Carlin, portavoz del experimento CMS.

“Gracias a los datos que tomaremos en futuras campañas –añade–, podremos mejorar la precisión de estos estudios. Los datos utilizados para esta medida proceden de las colisiones registradas en el LHC durante el segundo periodo de toma de datos o Run 2 (2016-2018)”. SINC