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| El detector del colisionador del Fermilab registró las colisiones de partículas de alta energía producidas por el colisionador Tevatron desde 1985 hasta 2011. Unos 400 científicos de 54 instituciones de 23 países siguen trabajando en la gran cantidad de datos recogidos por el experimento. Foto: Fermilab |
Los bosones W median la interacción débil, una de las fuerzas fundamentales de la física. La masa del bosón W está estrechamente limitada por las simetrías del modelo estándar de la física de partículas. Por ello, la medición de la masa del bosón W pone a prueba el Modelo Estándar.
Tras una década de cuidadoso análisis y escrutinio, los científicos de la colaboración CDF en el Laboratorio Nacional de Aceleradores Fermi del Departamento de Energía de Estados Unidos han medido con precisión la masa del bosón W. Se trata de la medición más precisa realizada hasta la fecha. Las mediciones permitieron a los científicos poner a prueba los modelos estándar.
Los científicos determinaron la masa de la partícula con una precisión del 0,01%. Esto es dos veces más preciso que la mejor medición anterior. El nuevo valor de la masa muestra una tensión con el valor que los científicos obtienen utilizando las aportaciones experimentales y teóricas en el contexto del Modelo Estándar.
La masa de un bosón W es unas 80 veces la masa de un protón o aproximadamente 80.000 MeV/c2. Los investigadores del CDF han trabajado durante más de 20 años en la obtención de mediciones cada vez más precisas de la masa del bosón W. El valor central y la incertidumbre de su última medición de la masa son 80.433 +/- 9 MeV/c2.
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| El bosón W es la partícula mensajera de la fuerza nuclear débil. Es responsable de los procesos nucleares que hacen brillar el sol y de la desintegración de partículas. Los científicos de la FCD están estudiando las propiedades del bosón W a partir de los datos que han recogido en el colisionador Tevatron del Fermilab. |
Ashutosh V. Kotwal, de la Universidad de Duke, que dirigió este análisis y es uno de los 400 científicos de la colaboración CDF, dijo: "El número de mejoras y comprobaciones adicionales que se incluyeron en nuestro resultado es enorme. Tuvimos en cuenta nuestra mejor comprensión de nuestro detector de partículas y los avances en la comprensión teórica y experimental de las interacciones del bosón W con otras partículas. Cuando finalmente desvelamos el resultado, descubrimos que difería de la predicción del Modelo Estándar".
El director adjunto del Fermilab, Joe Lykken, dijo: "El nuevo valor coincide con muchas mediciones anteriores de la masa del bosón W, pero también hay algunos desacuerdos. Serán necesarias futuras mediciones para arrojar más luz sobre el resultado."
"Aunque se trata de un resultado intrigante, la medición debe ser confirmada por otro experimento antes de que pueda interpretarse plenamente".
El coportavoz de la FCD, David Toback, de la Universidad de Texas A&M, declaró: "El resultado es una contribución importante para probar la exactitud del Modelo Estándar. Ahora le corresponde a la comunidad de física teórica y a otros experimentos hacer un seguimiento y arrojar luz sobre este misterio". Supongamos que la diferencia entre el valor experimental y el esperado se deba a alguna nueva partícula o interacción subatómica, que es una de las posibilidades. En ese caso, hay muchas posibilidades de que sea algo que se pueda descubrir en futuros experimentos".
Fuentes, créditos y referencias:
CDF Collaboration, T. Aaltonen wt al. High-precision measurement of the W boson mass with the CDF II detector. DOI: 10.1126/science.abk1781
Fuente: FermiLab