El bosón de Higgs sigue siendo único

El mesón de la extrema belleza apenas da más de sí. Esta partícula subatómica compuesta, que pesa algo más que un átomo de helio y que presenta la propiedad de convertirse en su propia antipartícula por la acción del campo de Higgs, se ha convertido en los últimos años en una de las grandes estrellas de la física. Del estudio de sus desintegraciones, primero, y de las propiedades de sus transformaciones, después, se esperaba encontrar algo inesperado que permitiese avanzar hacia una nueva física, a otra forma de comprender la naturaleza y el mundo. Pero no, la teoría estándar de la física, la que describe las interacciones entre las partículas que componen la materia y que explican el universo y todo lo que comprende tal y como lo conocemos, ha resistido todos y cada uno de los desafíos a los que ha sido sometida por el mesón Bs, su nombre técnico.

El último reto que ha superado es el del análisis de las transformaciones de materia-antimateria protagonizadas por el mesón Bs, un estudio que ha involucrado a decenas de físicos que trabajan en el experimento LHCb con los datos del Gran Colisionador de Hadrones del CERN y cuyo análisis ha sido coordinado por el investigador gallego Diego Martínez Santos. En el trabajo, publicado en Physical Review Letters, también han participado científicos de la Universidade de Santiago. «As medidas son coincidentes co modelo estándar, o que tamén é importante porque permite descartar outras alternativas, como os modelos de supersimetría ou de partículas compostas», explica Martínez Santos, que en mayo creará un grupo propio en la Universidade de Santiago con la ayuda Starting Grant que ha recibido del Consejo Europeo de Investigación (ERC).

El primer tic tac

Los investigadores también esperaban encontrar otros tipos de bosón de Higgs, el que confiere la masa a las partículas elementales a partir del campo del mismo nombre, o que esta partícula elemental se pudiera dividir en otras. Pero estos hallazgos aún tendrán que esperar.

El mesón B tiene la cualidad de transformarse en su antipartícula en un ciclo de materia-antimateria que se repite cada 350 fentosegundos, menos de un suspiro, como si fuese el tic tac de un reloj. «Un dos desafíos da física de partículas experimentais hoxe en día é medir unha das propiedades desas transformacións, chamada fase. Algo así como cando soa o primeiro tic tac», detalla Martínez. La medición de esta oscilación, producida por el campo de Higgs, fue lo que hicieron los físicos con la esperanza de encontrar «cousas inesperadas da natureza», como la descomposición del bosón de Higgs en otras partículas más pequeñas o la existencia de otros campos ajenos a lo conocido, como los supersimétricos.

Pero, pese a que entre la comunidad de científicos existía mucha expectación por los resultados del experimento, en especial porque la última medida realizada discrepaba un poco respecto a la predicción teórica del modelo oficial, nada ha cambiado. Ha vuelto a resistir otro de sus grandes desafíos. Al menos con los datos de las desintegraciones realizadas durante dos años de trabajo, por lo que tampoco se descartan sorpresas en el futuro. «Aínda hai bastante espazo para melloras na precisión do noso resultado e, cun pouco de sorte, as medidas futuras poderían revelar campos cuánticos máis aló dos preditos polo modelo estándar», relata Martínez Santos. El mesón de la extrema belleza quizás aún no ha dicho su última palabra.