El otro colisionador: Tevatrón y la nueva partícula

En El Gran Colisionador de Hadrones del CERN (LHC) y el Tevatron a la búsqueda del bosón de Higgs ( y del gravitón ) señalábamos que

El equipo del CERN no es el único que está a la caza del Bosón de Higgs, no obstante. Un equipo rival con sede en el Fermilab en Chicago están en una acalorada persecución, usando el viejo acelerador conocido como Tevatron, el cual está previsto para su desmantelamiento en 2010(CK).

Ahora Astroseti nos informa vía physicsworld.com que

los físicos del colisionador Tevatron de Fermilab, en Batavia, Illinois (EEUU), que está disfrutando de una prórroga de su estatus de colisionador de partículas más potente del mundo mientras el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN espera a ser reparado, han informado sobre señales en sus datos que apuntan a la existencia de nuevas partículas fundamentales. La semana pasada, miembros del experimento CDF (Collider Detector at Fermilab: Colisionador-Detector en Fermilab), uno de los dos gigantescos detectores de partículas del Tevatron, enviaron un artículo preliminar que detallaba una extensa muestra de colisiones protón-antiprotón que no pueden explicarse ni por la peculiaridades del detector CDF ni por los procesos conocidos del Modelo Estándar de física de partículas.

Si finalmente se comprueba que el resultado se debe algún nuevo proceso inesperado, sería el descubrimiento más significativo en la física de partículas en décadas. Sin embargo, casi una tercera parte de los aproximadamente 600 colaboradores del CDF (incluyendo algunos grupos universitarios completos) decidieron no incluir sus nombres en el artículo, al creer que la publicación es prematura y que aún es necesario realizar más comprobaciones.

« Se trata de un efecto muy interesante y estadísticamente significativo », dice el miembro del CDF Mark Lancaster, uno de los que retiraron su nombre del artículo. « El espíritu del artículo es exponer los datos al resto del mundo para que puedan ser revisados por otros, pero el análisis es aún un trabajo en proceso ».

No es un descubrimiento más allá del Modelo Estándar

Afirmar un descubrimiento de la física más allá del Modelo Estándar (con 35 años de antigüedad) no es algo que los físicos se tomen a la ligera, razón por la cual el artículo de 70 paǵinas del CDF no realiza tal afirmación. En vez de ello, describe un subconjunto de colisiones protón-antiprotón que producen mesones y antimesones B que recorren una cierta distancia antes de desintegrarse en pares de muones, seguidos por el detector interno del CDF. De unos 300.000 casos en los que al menos un muon se originó fuera del radio de 1,5cm del tubo del haz (beam pipe: el tubo del haz colima los haces de partículas a velocidades relativistas, concentrándolos en un punto para que ocurra la colisión) del Tevatron, el CDF encuentra unos 70.000 que contienen más muones de los esperados.

Al contrario que algunas posibles indicaciones de descubrimientos en la física de partículas, como los supestos avistamientos del bosón de Higgs en el LEP, el anterior colisionador del CERN, en 2000, los datos del CDF no están limitados por incertidumbres estadísticas derivadas de un reducido tamaño muestral. En cambio, los investigadores deben asegurarse de que las lecturas del detector del CDF son totalmente fiables en la región próxima al tubo del haz del Tevatron y deben convencerse a sí mismos (y entre ellos) de que los procesos de fondo del Modelo Estándar (muchos de los cuales dependen de una detallada comprensión de la cromodinámica cuántica) no proporcionan una explicación más mundana.

De hecho, el portavoz del CDF, Jacobo Konigsberg, explicó: « aún no hemos descartado una explicación mundana de estos casos, y quiero dejar esto muy claro », y añadió que es importante que otros experimentos verifiquen el efecto.

Daniel Marín de Eureka comenta

La confirmación podría llegar de la mano del detector D0, también en el Tevatrón. ¿Estamos ante una revolución de la física de partículas o un error de cálculo a la hora de apreciar la contribución de los piones de fondo? El tiempo dirá.

Enlaces relacionados:

Study of multi-muon events produced in p-pbar collisions at sqrt(s)=1.96 TeV, paper original del descubrimiento ( Vía Eureka)

El Gran Colisionador de Hadrones del CERN (LHC) y el Tevatron a la búsqueda del bosón de Higgs ( y del gravitón)

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About Andrea Naranjo Leclercq

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