Afinan la anchura del Bosón de Higgs, un dato clave para saber la vida de la partícula

Bosón de Higgs

Tras anunciar hace un año el descubrimiento del 'Bosón de Higgs' en la Conferencia de Moriond, físicos del CERN han aprovechado el mismo foro para presentar la mejor restricción alcanzada hasta ahora de la anchura del bosón de Higgs, un parámetro que determina la vida de la partícula.

Como un indicador clave para la nueva física, el "ancho" de Higgs ha estado durante mucho tiempo en la lista de asuntos pendientes del LHC, el Gran Colisionador de Hadrones del CERN. Ahora menos de dos años después del descubrimiento, el experimento CMS ha logrado la mayor aproximación restringiendo el parámetro a < 17 MeV con una confianza del 95 por ciento.

Este resultado es de unos dos órdenes de magnitud mejor que los límites anteriores y la evidencia más fuerte de que este bosón se ajusta al Modelo Estándar del Bosón de Higgs. "Ha sido emocionante ver lo bien que el resultado ha sido recibido por la comunidad científica, hasta convertirse en tema de moda en la conferencia Moriond ", dijo Nicola De Filippis, miembro del equipo CMS.

UN NUEVO ENFOQUE

Para una masa de Higgs de 125 GeV * , el Modelo Estándar predice un ancho de Higgs de * 4 MeV. Una anchura bastante baja, especialmente en comparación con sus parientes, los bosones W y Z (con * 2 GeV y * 2.5 anchuras GeV , respectivamente). Antes de este nuevo resultado , el mejor límite de ancho de Higgs estaba por debajo de 3,4 GeV , basado en mediciones directas.

Con la nueva restricción unas 200 veces más ajustada que los límites anteriores, la pregunta obvia es ¿cómo ha sido conseguida?"
"Hasta ahora, las mediciones de la anchura de Higgs habían sido fuertemente limitadas por la resolución experimental , - que está a unos 2 o 3 GeV - mucho más grande que el ancho que estaban tratando de determinar ", dijo Roberto Covarelli , miembro del CMS en la Universidad de Rochester.

También se puede extraer un límite superior a la anchura de Higgs asumiendo que sus acoplamientos a las partículas conocidas son dados por el Modelo Estándar, pero permitiendo que las nuevas partículas afecten a la anchura. Con esto, los resultados anteriores de la CMS y ATLAS, recientemente actualizadas pueden traducirse en límites superiores a la anchura de Higgs por debajo de 10 MeV.

En 2012 , los teóricos demostraron que, con un menor número de supuestos y el uso de eventos de pares de partículas Z, la cola alta de masa invariante se puede utilizar para limitar el ancho de Higgs . Usando esta técnica, el equipo CMS fue capaz de producir el impresionante nuevo resultado .

Es interesante notar que esta limitación no se reveló por nuevos datos, sino más bien por un enfoque mejorado para el análisis. "Es impresionante ver cómo, con un poco de ingenio, el LHC se está convirtiendo en un instrumento de precisión, incluso en el sector de Higgs", dijo Luca Malgeri, coordinador de Física del CMS.