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| Sucesos candidatos de ATLAS (izquierda) y CMS (derecha) para un bosón de Higgs que decae en un bosón Z y un fotón, con el bosón Z que decae en un par de muones. (Imagen: CERN) |
Según el Modelo Estándar, el 0,15% de los bosones de Higgs decaerán en un bosón Z y un fotón si el bosón de Higgs tiene una masa de unos 125.000 millones de electronvoltios. Sin embargo, otros modelos que superan al Modelo Estándar prevén una tasa de desintegración diferente. Por lo tanto, medir la tasa de desintegración ofrece información útil sobre la existencia del bosón de Higgs, así como sobre la física fuera del ámbito del Modelo Estándar.
La rara desintegración del bosón de Higgs en un bosón Z, el portador eléctricamente neutro de la fuerza débil, y un fotón, el portador de la fuerza electromagnética, ha sido comunicada por primera vez por ATLAS y CMS en la conferencia sobre Física del Gran Colisionador de Hadrones (LHCP) celebrada esta semana. Esta desintegración del bosón de Higgs podría constituir una prueba indirecta de la existencia de partículas distintas de las previstas en el Modelo Estándar de la física de partículas.
De forma similar a la desintegración en dos fotones, el bosón de Higgs puede desintegrarse en un bosón Z y un fotón. El bosón de Higgs no decae directamente en estos pares de partículas en estas operaciones. En su lugar, las desintegraciones se producen a través de un "bucle" intermedio de partículas "virtuales" que aparecen y desaparecen pero que no pueden observarse directamente. En estas partículas virtuales puede haber nuevas partículas no identificadas que interactúen con el bosón de Higgs.
La significación estadística del resultado es de sólo 3,4 desviaciones estándar, menos que el umbral de 5 desviaciones estándar necesario para hacer una afirmación observacional. La tasa de señales medida es 1,9 desviaciones estándar superior a la predicción del Modelo Estándar.
La coordinadora de física de ATLAS, Pamela Ferrari, declaró: "Cada partícula tiene una relación especial con el bosón de Higgs, por lo que la búsqueda de desintegraciones raras de Higgs es una gran prioridad. A través de una meticulosa combinación de los resultados individuales de ATLAS y CMS, hemos dado un paso hacia el desentrañamiento de otro enigma más del bosón de Higgs."
La coordinadora de física del CMS, Florencia Canelli, declaró: "La existencia de nuevas partículas podría tener efectos muy significativos en los raros modos de desintegración del bosón de Higgs. Este estudio es una poderosa prueba del Modelo Estándar". Con el tercer ciclo del LHC y el futuro LHC de alta luminosidad, podremos mejorar la precisión de esta prueba e investigar desintegraciones de Higgs cada vez más raras."
Fuente: CERN