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​Miden la masa del bosón de Hihgs con una precisión sin precedentes  04/11/2019

Un candidato de un bosón de Higgs se transforma en dos fotones. Las dos grandes torres verdes muestran depósitos de energía de los fotones (Imagen: Thomas McCauley, CMS / CERN)
El bosón de Higgs es una partícula especial. Es la manifestación de un campo que da masa a las partículas elementales. Pero este campo también le da masa al bosón de Higgs. Una medición precisa de la masa del bosón de Higgs no solo amplía nuestro conocimiento de la física, sino que también arroja nueva luz sobre las búsquedas planificadas en futuros colisionadores.

Desde el descubrimiento de esta partícula única en 2012, las colaboraciones de ATLAS y CMS en el Gran Colisionador de Hadrones del CERN han estado ocupadas determinando sus propiedades. En el modelo estándar de física de partículas, la masa del bosón de Higgs está estrechamente relacionada con la fuerza de la interacción de la partícula consigo misma.

La comparación de mediciones precisas de estas dos propiedades es un medio crucial para probar las predicciones del Modelo Estándar y ayuda a buscar física más allá de las predicciones de esta teoría. Además de probar su fuerza de "auto-interacción", los investigadores también han prestado especial atención a la masa exacta del bosón de Higgs.

Precisión mejorada

Cuando se descubrió por primera vez, la masa de la partícula se midió en alrededor de 125 gigaelectronvoltios (GeV), pero no se conocía con alta precisión. Se necesitaba un análisis de muchos más datos antes de reducir los errores en dicha medición.

De hecho, ATLAS y CMS han estado mejorando esta precisión con sus respectivas mediciones a lo largo de los años. El año pasado, ATLAS midió la masa de Higgs en 124.97 GeV con una precisión de 0.24 GeV o 0.19%. Ahora, la colaboración de CMS ha anunciado la medida más precisa hasta ahora de esta propiedad: 125.35 GeV con una precisión de 0.15 GeV, o 0.12%.

Como la mayoría de los miembros del zoológico de partículas conocidas, el bosón de Higgs es inestable y se transforma, o "se descompone", casi instantáneamente en partículas más ligeras.

La medición de masa se basó en dos transformaciones muy diferentes del bosón de Higgs, a saber, la descomposición en cuatro leptones a través de dos bosones Z intermedios y la descomposición en pares de fotones.

Para llegar al valor de la masa, los científicos combinaron los resultados de CMS de estas dos desintegraciones de dos conjuntos de datos: el primero se registró en 2011 y 2012, mientras que el segundo se produjo en 2016.
 
Más información
CERN/T21

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