Durante la 50ª sesión de los Encuentros de Moriond, los experimentos ATLAS y CMS presentaron por primera vez una combinación de sus resultados sobre la masa del bosón de Higgs. La masa combinada del bosón de Higgs es mH = 125,09 ± 0,24 (0,21 stat. ± 0,11 syst.) GeV, que corresponde con una precisión del 0,2%. Esta es la medida más precisa de la masa del Higgs hasta la fecha, y se encuentra entre las medidas más precisas realizadas por el LHC.
El bosón de Higgs es un ingrediente esencial del Modelo Estándar de física de partículas, la teoría que describe las particulas elementales y sus interacciones. Se cree que el mecanismo de Brout-Englert-Higgs, a través del cual se predijo la existencia del bosón de Higgs, da masa a las partículas elementales.
El bosón de Higgs se desintegra en varias partículas distintas. Para esta medida se han combinado los dos canales de desintegración que revelan mejor la masa del Higgs, el que decae a dos fotones y el que decae a 4 leptones (electrones o muones). Cada experimento ha encontrado unos pocos cientos de eventos en el canal del Higgs a dos fotones y unas decenas en el canal del Higgs a leptones, usando los datos recopilados por el LHC en 2011 y 2012 a una energía de colisión (centro de masas) de 7 y 8 TeV (teraelectronvoltios). Se han examinado 4.000 billones de colisiones entre protones. Las dos colaboraciones trabajaron juntas y revisaron los análisis y sus combinaciones.
“Colaborar forma parte del ADN de nuestra organización”, dijo el Director General del CERN, Rolf Heuer. “Estoy encantado de ver a tantos físicos brillantes de ATLAS y CMS uniendo esfuerzos por primera vez para obtener esta importante medida en el LHC”.
“El bosón de Higgs se descubrió en 2012, el estudio de sus propiedades no ha hecho más que empezar. Compartiendo esfuerzos entre ATLAS y CMS vamos a entender esta fascinante partícula con mayor detalle y estudiar su comportamiento”, dijo el portavoz de CMS, Tiziano Camporesi.
“CMS y ATLAS usan diferentes tecnologías de detección y diferentes análisis para determinar la masa del Higgs. Las medidas realizadas por los experimentos son muy consistentes, hemos aprendido mucho trabajando juntos, lo cual nos hace estar en buena posición para futuras combinaciones”, dijo el portavoz de ATLAS, Dave Charlton.
Más medidas conjuntas del Higgs
El Modelo Estándar no predice la masa del bosón de Higgs, por lo que ha de ser medida experimentalmente. Sin embargo, cuando se introduce la masa del Higgs el Modelo Estándar realiza predicciones para otras de sus propiedades, que pueden ser medidas por los experimentos. Esta combinación de la masa representa el primer paso hacia una combinación de otras medidas de propiedades del bosón de Higgs, que incluirán también otras formas de desintegración.
Hasta ahora, las medidas de precision realizadas por los dos experimentos han establecido que todas las propiedades observadas del bosón de Higgs, incluyendo su espín, paridad y sus interacciones con otras partículas, son consistentes con el bosón de Higgs del Modelo Estándar. Con la próxima combinación de otros resultados del Run 1 de los dos experimentos, y con la mayor energía y mayor número de colisiones que tendrá el Run 2, los físicos esperan incrementar aún más la precision de la masa del Higgs y explorar con más detalle sus propiedades. Durante el Run 2 a punto de comenzar, serán capaces de combinar sus resultados puntualmente, incrementando la sensibilidad del LHC a efectos que podrían esconder nueva física más allá del Modelo Estándar.
