viernes, 2 de septiembre de 2011

El detector LHCb pone en aprietos la Teoría de la Supersimetría

Detector LHCb. Créditos: CERN.
Dos de los detectores de propósito general en el LHC, ATLAS y CMS, tienden a mantener un perfil alto, ya que están diseñados para ser capaces de detectar todo lo que ocurra en las colisiones: fuera el ansiado bosón de Higgs, la materia oscura o algo aún más exótico. LHCb es un poco más especializado, ya que está diseñado específicamente para detectar colisiones que incluyen una partícula que contiene un quark abajo (de forma genérica, estas partículas son llamadas mesones B). De este modo, se supone que debe proporcionar la prueba más precisa de una serie de predicciones realizadas por el Modelo Estándar, en caso de indicar una falla, podría proporcionar indicios de la supersimetría o un mecanismo que explique por qué nuestro universo está lleno de materia y no antimateria.

Al igual que con los otros dos detectores, el equipo que esta detrás de LHCb ha reunido los datos preliminares de las reuniones de física en verano y hasta ahora, todo parece muy bien, el detector ya ha proporcionado la prueba más precisa de algunas de las características del Modelo Estándar. Y, hasta ahora, ha salido ileso, lo que puede significar malas noticias para la supersimetría y enviar los teóricos de nuevo a buscar nuevas teorías respecto a la asimetría materia/antimateria.

Quarks bottom son la contraparte más pesada de los quarks abajo que componen la mayor parte de la materia con la que normalmente se experimenta. Existen sólo por un corto período de tiempo antes de decaer, pero duran lo suficiente para formar partículas de corta vida con otros quarks. La decadencia del mesón B, impulsado por la desintegración del quark bottom, puede ocurrir a través de una serie de intermediarios diferentes, la frecuencia exacta de cada vía y las partículas que lo acompañan son predichos por el Modelo Estándar. Al experimentar lo suficiente con estos acontecimientos, debe ser posible decir cuándo una de estas predicciones falla.

Una sola falla podría tener algunas implicaciones graves. La decadencia de los mesones B se prevé favorecen la producción de la materia sobre la antimateria, pero no lo suficiente como para explicar, posiblemente, la preponderancia enorme de la materia vista en el universo actual. Una desviación mayor que la prevista podría ayudar a equilibrar los libros sobre la materia. Además, algunos tipos específicos de desintegración son sensibles a la presencia de partículas que todavía no hemos detectado, como la familia adicional de partículas predichas por la supersimetría, una teoría candidata para reemplazar al modelo estándar.

La partícula más ligera predicha por la teoría de la supersimetría tiene algunas propiedades interesantes, es estable y no interactúa con la materia ordinaria y su masa es suficiente para permitir dar cuenta de la materia oscura observada por los astrónomos y cosmólogos. Descartar las partículas supersimétricas provocaría en la comunidad de la física hacer un serio replanteamiento. Hasta ahora, sin embargo, los resultados de la CMS y ATLAS no han sido prometedores y los datos de LHCb parecen continuar esa tendencia. En una charla de Raven Gerhard, durante una representación de LHCb, varias diapositivas fueron etiquetadas de tal forma que mostraban los datos para proporcionar una gran sensibilidad a la nueva física, como la supersimetría. En cada una de estas diapositivas, los datos sobre predicciones del Modelo Estándar, se mostraban así:
Los datos de LHCb no se apartan significativamente de las predicciones basadas en el Modelo Estándar.

Otra diapositiva muestra una especie de decaimiento de mesones B que podría ir a través de partículas intermediarias supersimétricas, como el chargino, un bosón de Higgs o un neutralino. No hay rastro de estas partículas exóticas presentes. Como resultado, algunos han sugerido que los resultados podrían ser el último clavo en el ataúd de las formas más simples de la supersimetría.

Lo mismo se aplica a la caza mayor de materia/antimateria asimetrica. Los resultados anteriores de Tevatron habían sugerido algunos tipos de desintegración de mesones B que podrían insinuar una diferencia con el modelo estándar, pero los datos de LHCb, cuentan con una mayor certeza estadística, indicando que la diferencia con el Modelo Estándar es insignificante. Como una de las diapositivas, lo resumió: "No hay señales de una nueva física por el momento."

La misma diapositiva, sin embargo, advierte que "Sólo hemos hecho más que empezar". Con el tiempo, gracias a los altos niveles energía que emplea el LHC, las vías de descomposición raras deben ser observados e incluso los más comunes se pueden medir con mayor precisión. Aunque las cosas no pintan bien para las formas más simples de la supersimetría, LHCb podría detectar alguna falla en el modelo estándar que ayudará a los teóricos para poder concretar en el futuro.

Referencia:

0 comentarios:

Publicar un comentario

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...