Dos experimentos del CERN presentan 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.

Se anunciaron a principios de agosto de forma virtual en la mayor conferencia de física de partículas del mundo, ICHEP, pero hoy se han presentado de manera presencial en la sede del Laboratorio Europeo de Fisica de Partículas (CERN), cerca de la ciudad suiza de Ginebra. 

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.

Eventos que muestran un bosón de Higgs desintegrándose en dos muones según lo registrado por los experimentos CMS (izquierda) y ATLAS (derecha). / CMS and ATLAS Collaborations/CERN

Científicos del CERN detectan un nuevo tipo de asimetría materia-antimateria

Los investigadores del experimento LHCb del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) han observado por primera vez una diferencia entre materia y antimateria conocida como ‘violación CP’ en las desintegraciones de una partícula llamada mesón D0. El hallazgo, aunque resulte difícil de entender para el gran público, entrará a formar parte de los libros de texto sobre física de partículas.

La transformación de simetría CP cambia una partícula con la imagen especular de su antipartícula. La colaboración de LHCb ha observado la descomposición de esta simetría en las desintegraciones del mesón D0 (ilustrado por la esfera grande a la derecha) y su contraparte de antimateria, el anti-D0 (esfera grande a la izquierda), en otras partículas (esferas más pequeñas). El grado de la descomposición se dedujo de la diferencia en el número de desintegraciones en cada caso (barras verticales, solo para la ilustración). / CERN

El futuro acelerador circular del CERN dejará pequeño al LHC

El informe con el diseño del futuro colisionador circular del CERN, un documento con las diferentes opciones para construir este gigantesco acelerador de partículas en la frontera franco-suiza, se ha enviado esta semana para su publicación. La idea es que sea un anillo de 100 kilómetros y que opere a energías de hasta 100 TeV, mucho más que los 27 km y los 14 TeV del actual LHC.

El objetivo del Futuro Colisionador Circular (FCC) es proporcionar un anillo de 100 kilómetros bajo la frontera franco-suiza (amarilla en la imagen) para un acelerador superconductor de protones, mucho más grande que el actual LHC. / CERN

Un experimento del CERN indaga en el problema cosmológico del litio

Los modelos sobre el Big Bang indican que en ese momento se produjo tres o cuatro veces más litio que el calculado para los momentos iniciales del universo mediante observaciones astronómicas. ¿Dónde fue a parar? Investigadores de la colaboración internacional n_TOF del CERN no han resuelto el misterio, pero han descartado posibilidades estudiando cómo se podría destruir un precursor del litio: el berilio.

¿Dónde fue a parar gran parte del litio generado durante el Big Bang, que luego parece desaparecer en los momentos iniciales del universo? / US

El LHC obtiene la mejor medida de la masa del bosón W

La interacción débil, una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza, está mediada por dos bosones: W y Z. Ahora el gigantesco detector ATLAS del gran colisionador de hadrones del CERN ha registrado la primera medida de gran precisión de la masa del bosón W. Su valor ronda los 80370 megaelectronvoltios.

Evento candidato a un bosón W que se desintegra en un muón y un neutrino registrado por el experimento ATLAS con colisiones entre haces estables del LHC a una energía de 7 TeV. / CERN

La antimateria es una imagen especular de la materia

Físicos del CERN han conseguido por primera vez una medida de la antimateria que es más precisa que la de la materia y comprobado que el momento magnético de los protones y antiprotones es prácticamente idéntico: la antimateria es una imagen especular precisa de la materia.

Stefan Ulmer, uno de los artífices de la medida de antimateria, en un momento del experimento. Foto: Maximilien Brice, Julien Ordan/CERN.

El CERN inaugura un nuevo acelerador de partículas

Un nuevo acelerador de partículas lineal, denominado Linac 4, se ha inaugurado este martes en el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN). En un par de años se conectará a su sistema de aceleradores para, a partir de 2021, facilitar que el LHC alcance mayor luminosidad y aumente sus posibilidades de descubrir nueva física.

El nuevo acelerador lineal Linac 4 para el LHC se acaba de inaugurar en el CERN. / Maximilien Brice/CERN

Hallan indicios de una partícula capaz de romper los esquemas de la Física.

Los hallazgos más importantes realizados en el CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear) se anuncian primero en seminarios destinados a científicos y no en multitudinarias ruedas de prensa. Así ocurrió por ejemplo cuando se descubrió el bosón de Higgs o «partícula de Dios». Y no es para menos: esta partícula completó por fin el Modelo Estándar de la Física, el marco teórico con el que se explica el comportamiento del Universo a través de cuatro fuerzas o interacciones fundamentales y de un puñado de partículas. Pero también se convocó uno de estos seminarios cuando los análisis sugirieron en 2016 la existencia de una nueva partícula que en realidad era una decepción.

Este mismo martes se celebró otro de estos seminarios en el CERN. Los científicos han sido tan cautelosos como siempre, y han dejado claro que serán necesarias más observaciones para confirmarlo. Pero los investigadores de uno de los experimentos del Gran Colisionador de Partículas (LHC), el LHCb, han anunciado el hallazgo de fuertes evidencias de la existencia de una discrepancia con el Modelo Estándar de la Física. Esto puede querer decir que en la materia existe una partícula desconocida que podría romper los esquemas de la Física actual.

Experimento en el LHCb que ha encontrado estos indicios - CERN

Primera observación del color de la antimateria

Tras más de dos décadas estudiando la antimateria en el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN, en la frontera franco suiza), los científicos del experimento ALPHA han logrado la primera medida del espectro óptico de un átomo de antihidrógeno. Los desarrollos tecnológicos asociados a este avance abren una nueva era en la investigación de esta materia formada por antipartículas.

Instalaciones del experimento ALPHA en el CERN

Todo listo para despertar a la máquina que cazó al bosón de Higgs.

Ayer se anuciaron los planes inmediatos para que el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) vuelva a funcionar con una potencia renovada. Al proporcionar colisiones de partículas a energías nunca antes alcanzadas, el LHC abrirá una nueva ventana para abordar misterios sin resolver, como la naturaleza de la materia oscura. Rolf-Dieter Heuer y Fabiola Gianotti han explicado los detalles en rueda de prensa en Copenhague.

La comunidad científica española en física de partículas felicita a Englert y Higgs por el Nobel de Física

El descubrimiento del bosón de Higgs ha tenido una importante contribución española con la participación de más de 200 físicos e ingenieros de diez centros de investigación. Estos grupos han participado de manera significativa en la construcción, operación y mantenimiento de los experimentos ATLAS y CMS.