Fermilab se acerca al bosón de Higgs

Parece que el LHC finalmente no será la única súper máquina que tenga el honor de descubrir el escurridizo bosón de Higgs. Los científicos del Fermilab, utilizando el Tevatron, están trabajando a todo vapor en el problema, y ya han acotado enormemente el rango de energías en el que deben buscar. Saben, con una certeza del 95%, donde no está el bosón que podría explicar el origen de la masa de otras partículas elementales.

El bosón de Higgs es la única partícula elemental cuya existencia ha sido predicha por el modelo estándar de la física de partículas y que no ha sido observada hasta el momento. Se sabe que desempeña un rol importante en la explicación del origen de la masa de otras partículas elementales, y que es la clave para entender qué diferencia a los fotones (sin masa) de los bosones W y Z (relativamente pesados). Conocer la respuesta implica saber como funciona la estructura microscópica y macroscópica de la materia. Esto explica el entusiasmo con el que los científicos gastan miles de millones de euros para comprobar su existencia.

Muchos (aunque no todos) habían apostado sus fichas a que sería el Large Hadron Collider el cacharro destinado a mostrarnos por primera vez este bosón. Sin embargo, la bautizada “Máquina de Dios” quedó momentáneamente fuera de combate por una grave avería que sufrió el pasado septiembre. Obviamente, los demás laboratorios de física del mundo siguen haciendo sus pinitos, y parece que será el equivalente estadounidense del LHC quien jugará un papel decisivo en la caza del bosón. En el  Fermilab de Chicago tienen una máquina llamada Tevatron, que acaba de proporcionar pistas muy importante para determinar dónde no se debe buscar el bosón de Higgs. Con esos datos, los científicos lo tendrán mucho más fácil cuando, a finales de este año, el LHC finalmente comience a escupir toneladas de bytes nuevamente.

La máquina estadounidense, ridículamente más pequeña, más antigua y enormemente menos potente que el LHC, no tiene posibilidad alguna de acelerar partículas con la energía necesaria para generar un bosón de esas características. Pero los científicos están exprimiéndola a conciencia para que proporcione gran cantidad de información que permita separar la paja del trigo cuando tengan que analizar los petabytes generados en el LHC. En el proyecto se encuentran trabajando más de mil científicos del todo el mundo, entre los que se encuentran unos treinta españoles.

La búsqueda de una partícula de este tipo se efectúa explorando rangos de energía. El bosón de Higgs se esconde dentro del rango comprendido entre los 80 y 185 GeV (Giga electrón Volts). El LEP II, un viejo acelerador de partículas perteneciente al Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) y que ocupaba el túnel de 27 kilómetros en el que ahora está instalado el LHC, descartó que la masa del bosón fuese inferior a 114 GeV antes de ser “sacrificado” para ceder su lugar al Large Hadron Collider. Como las teorías de la física de partículas descartan que la masa de esta esquiva partícula sea superior a 185 GeV, el bosón debe encontrarse en algún lugar entre esos valores.

Los análisis efectuados por dos equipos científicos del Tevatron han descartado el tramo que va desde los 160 a los 170 GeV con un 95% de posibilidades. Incluso, quizás pueda descartarse tambien desde los 157 a los 181 GeV (pero con solo un 90% de probabilidades). La buena noticia es que el LHC debería buscar nada más que desde los 114 a los 160 GeV, y de los 181 a los 185 GeV. La mala es que, por razones técnicas, esos son los rangos más complicados de explorar. Seguramente será el LHC el encargado de llevar el gato al agua. Pero no caben dudas de que el “modesto” Tevatron le ha allanado buena parte del camino.