Desde el descubrimiento del Bosón de Higgs en 2012, el Gran Colisionador de Hadrones se ha dedicado a buscar la existencia de una física que vaya más allá del Modelo Estándar. Con este fin, el experimento de belleza Gran Colisionador de Hadrones (LHCb) se estableció en 1995, específicamente con el propósito de explorar lo que sucedió después del Big Bang que permitió que la materia sobreviviera y creara el Universo tal como lo conocemos.
Desde entonces, el LHCb ha estado haciendo cosas bastante sorprendentes. Esto incluye descubrir cinco nuevas partículas, descubrir evidencia de una nueva manifestación de asimetría de materia-antimateria y (más recientemente) descubrir resultados inusuales al monitorear la desintegración beta. Estos hallazgos, que CERN anunció en un comunicado de prensa reciente, podrían ser una indicación de una nueva física que no forma parte del Modelo Estándar.
En este último estudio, el equipo de colaboración de LHCb observó cómo la descomposición de B0 los mesones dieron como resultado la producción de un kaon excitado y un par de electrones o muones. Los muones, para el registro, son partículas subatómicas que son 200 veces más masivas que los electrones, pero cuyas interacciones se cree que son las mismas que las de los electrones (en lo que respecta al modelo estándar).
Esto es lo que se conoce como "universalidad leptónica", que no solo predice que los electrones y los muones se comportan de la misma manera, sino que deben producirse con la misma probabilidad, con algunas restricciones derivadas de sus diferencias de masa. Sin embargo, al probar la descomposición de B0 mesones, el equipo descubrió que el proceso de descomposición producía muones con menos frecuencia. Estos resultados se recopilaron durante la ejecución 1 del LHC, que se ejecutó de 2009 a 2013.
Los resultados de estas pruebas de descomposición se presentaron el martes 18 de abril en un seminario del CERN, donde los miembros del equipo de colaboración de LHCb compartieron sus últimos hallazgos. Como indicaron durante el curso del seminario, estos hallazgos son significativos ya que parecen confirmar los resultados obtenidos por el equipo de LHCb durante estudios previos de descomposición.
Esta es ciertamente una noticia emocionante, ya que insinúa la posibilidad de que se estén observando nuevas físicas. Con la confirmación del Modelo Estándar (hecho posible con el descubrimiento del bosón de Higgs en 2012), la investigación de teorías que van más allá de esto (es decir, la supersimetría) ha sido un objetivo principal del LHC. Y con sus actualizaciones completadas en 2015, ha sido uno de los principales objetivos de Run 2 (que durará hasta 2018).
Naturalmente, el equipo de LHCb indicó que se necesitarán más estudios antes de llegar a conclusiones. Por un lado, la discrepancia que notaron entre la creación de muones y electrones conlleva un valor de baja probabilidad (también conocido como p-value) de entre 2.2. a 2.5 sigma. Para poner eso en perspectiva, la primera detección del Bosón de Higgs se produjo a un nivel de 5 sigma.
Además, estos resultados son inconsistentes con mediciones previas que indicaron que efectivamente existe simetría entre electrones y muones. Como resultado, se deberán realizar más pruebas de descomposición y se recopilarán más datos antes de que el equipo de colaboración de LHCb pueda decir definitivamente si esto fue un signo de nuevas partículas, o simplemente una fluctuación estadística en sus datos.
Los resultados de este estudio se publicarán pronto en un documento de investigación de LHCb. Y para obtener más información, consulte la versión en PDF del seminario.
