The Higgs boson reveals its affinity for the top quark

04 Jun 2018

New results from the ATLAS and CMS experiments at the LHC reveal how strongly the Higgs boson interacts with the heaviest known elementary particle, the top quark, corroborating our understanding of the Higgs and setting constraints on new physics.

Geneva, 4 June 2018. The Higgs boson interacts only with massive particles, yet it was discovered in its decay to two massless photons. Quantum mechanics allows the Higgs to fluctuate for a very short time into a top quark and a top anti-quark, which promptly annihilate each other into a photon pair. The probability of this process occurring varies with the strength of the interaction (known as coupling) between the Higgs boson and top quarks. Its measurement allows us to indirectly infer the value of the Higgs-top coupling. However, undiscovered heavy new-physics particles could likewise participate in this type of decay and alter the result. This is why the Higgs boson is seen as a portal to new physics.

A more direct manifestation of the Higgs-top coupling is the emission of a Higgs boson by a top-antitop quark pair. Results presented today, at the LHCP conference in Bologna, describe the observation of this so-called "ttH production" process. Results from the CMS collaboration, with a significance exceeding five standard deviations (considered the gold standard) for the first time, have just been published in the journal Physical Review Letters; including more data from the ongoing LHC-run, the ATLAS collaboration just submitted new results for publication, with a larger significance. Together, these results are a great step forward in our knowledge of the properties of the Higgs boson. The findings of the two experiments are consistent with one another and with the Standard Model, and give us new clues for where to look for new physics.

“These measurements by the CMS and ATLAS Collaborations give a strong indication that the Higgs boson has a key role in the large value of the top quark mass. While this is certainly a key feature of the Standard Model, this is the first time it has been verified experimentally with overwhelming significance,” said Karl Jakobs, Spokesperson of the ATLAS collaboration.

“The CMS analysis teams, and their counterparts in ATLAS, employed new approaches and advanced analysis techniques to reach this milestone. When ATLAS and CMS finish data taking in November of 2018, we will have enough events to challenge even more strongly the Standard Model prediction for ttH, to see if there is an indication of something new,” declared Joel Butler, Spokesperson of the CMS collaboration.

Measuring this process is challenging, as it is rare: only 1% of Higgs bosons are produced in association with two top quarks and, in addition, the Higgs and the top quarks decay into other particles in many complex ways, or modes. Using data from proton–proton collisions collected at energies of 7, 8, and 13 TeV, the ATLAS and CMS teams performed several independent searches for ttH production, each targeting different Higgs-decay modes (to W bosons, Z bosons, photons, τ leptons, and bottom-quark jets). To maximise the sensitivity to the experimentally challenging ttH signal, each experiment then combined the results from all of its searches.

It is gratifying that this result has come so early in the life of the LHC programme. This is due to the superb performance of the LHC machine, and of the ATLAS and CMS detectors, the use of advanced analysis techniques and the inclusion of all possible final states in the analysis. However, the precision of the measurements still leaves room for contributions from new physics. In the coming years, the two experiments will take much more data and improve the precision to see if the Higgs reveals the presence of physics beyond the Standard Model.

“The superb performance of the LHC and the improved experimental tools in mastering this complex analysis led to this beautiful result,” added CERN1 Director for Research and Computing Eckhard Elsen. “It also shows that we are on the right track with our plans for the High-Luminosity LHC and the physics results it promises.”

For more information:
On the CMS portal
On the ATLAS portal
Video about the results

An event candidate for the production of a top quark and top anti-quark pair in conjunction with a Higgs Boson in CMS. The Higgs decays into a  tau+ lepton, which in turn decays into hadrons and a tau- , which decays into an electron. The decay product symbols are in blue. The top quark decays into three jets (sprays of lighter particles) whose names are given in purple. One of these is initiated by a b-quark. The top anti-quark decays into a muon and b-jet, whose names appear in red.
 

Visualization of a data event from the tt ̄H(γγ) Had BDT bin with the largest signal over background ratio. The event contains two photon candidates, with a diphoton mass of 125.4 GeV. In addition, six jets are reconstructed using the anti-kt algorithm and R = 0.4, including one jet that is b-tagged using a 77% efficiency working point. The photons correspond to the green towers in the electromagnetic calorimeter, while the jets (b-jets) are shown as yellow (blue) cones.

Footnote(s)

1. CERN, the European Organization for Nuclear Research, is one of the world's leading laboratories for particle physics. The Organization is located on the French-Swiss border, with its headquarters in Geneva. Its Member States are: Austria, Belgium, Bulgaria, Czech Republic, Denmark, Finland, France, Germany, Greece, Hungary, Israel, Italy, Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Romania, Slovakia, Spain, Sweden, Switzerland and United Kingdom. Cyprus, Serbia and Slovenia are Associate Member States in the pre-stage to Membership. India, Lithuania, Pakistan, Turkey and Ukraine are Associate Member States. The European Union, Japan, JINR, the Russian Federation, UNESCO and the United States of America currently have Observer status.

En busca de la Supersimetría

•  Valencia acoge la mayor reunión mundial de física de altas energías del mundo, donde se debate cómo afrontar un futuro que obligará a traspasar las fronteras de la disciplina

• Tras el histórico hallazgo del bosón de Higgs hace ahora dos años, el gran acelerador de partículas LHC del CERN volverá al trabajo en 2015 con casi el doble de potencia

Trabajos de renovación en el acelerador de partículas LHC. CERN

MIGUEL G. CORRAL Enviado especial Valencia

Actualizado: 10/07/2014 09:09 horas

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La simetría abunda en la naturaleza. Sostenga una perla entre los dedos y gírela en un sentido u otro, dele vueltas alrededor de cualquier eje. La perfecta esfera nacarada tallada en el océano por alguna ostra permanece inalterable ante los movimientos, parece exactamente igual la miremos por donde la miremos. Observe un abeto y trate, rodeándolo, de encontrar una vista diferencial. Nunca lo logrará. Si lo divide en dos mitades con un eje vertical, comprobará que son imágenes especulares. O tome un copo de nieve recién formado y mírelo al microscopio. Gírelo de forma que cada punta ocupe el lugar de la anterior. Le costará percibir que movió el cristal de hielo. La estructura parece inmutable. El físico de la Universidad de Columbia y genial divulgador Brian Greene utiliza en su obra El tejido del Cosmos (Ed. Crítica) ejemplos como estos para insinuar que Richard Feynman -Premio Nobel en 1965 y uno de los físicos más importantes del siglo XX- estaba equivocado.
Feynman aseguró en cierta ocasión que si tuviera que resumir en una frase el descubrimiento más importante de la ciencia moderna elegiría la siguiente: «El mundo está hecho de átomos». Para Greene, y para muchos otros de sus colegas, esta otra condensa mejor aún lo más profundo del conocimiento científico y casi filosófico de la naturaleza: «La simetría subyace a las leyes del Universo».
La Física de vanguardia parece preferir el enunciado de Greene que el de Feynman. La simetría podría estar detrás de la mayoría de los fenómenos que no podemos explicar con la física actual.
El próximo mes de enero, el gran acelerador de partículas LHC de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN, por sus siglas en francés) se volverá a poner en funcionamiento, pero esta vez con casi el doble de energía que la que permitió descubrir el bosón de Higgs. Y uno de los principales objetivos de los investigadores de esta institución, que celebra su 60 aniversario, es precisamente rastrear cualquier evidencia que permita probar una bonita teoría que lleva más de 40 años ofreciendo una solución a los mayores problemas de la Física actual. Es la Supersimetría, SUSY, según el apodo que usan los propios físicos.

Cónclave de Físicos en Valencia

La comunidad científica mundial de este campo se ha reunido en Valencia desde el día 2 hasta ayer para celebrar el bienal Congreso Internacional de Física de Altas Energías (ICHEP, por sus siglas en inglés). En este escenario, que por primera vez en 37 ediciones se ha celebrado en España, se presentó hace ahora dos años en Melbourne (Australia) el hallazgo del bosón de Higgs. Pero ahora los mayores expertos del mundo se enfrentan a un reto mayor si cabe: vislumbrar qué hay más allá de la física que conocemos. «Subir la energía del LHC de ocho TeV a 13 TeV quiere decir que estamos abriendo una ventana a lo desconocido. Así que puede ser que la Supersimetría esté a la vuelta de la esquina... o cualquier otra teoría que extienda el Modelo Estándar», asegura el director del CERN, Rolf Heuer, a EL MUNDO durante una reciente visita a Madrid previa a su asistencia a ICHEP. «Quizá encontremos algo completamente nuevo que no está aún en los lápices de los físicos teóricos. Y eso también sería genial. Tenemos que ser abiertos de mente y tener los ojos muy abiertos», dice Heuer.

El director del CERN, Rolf Heuer, en Valencia. EFE

El hallazgo del bosón de Higgs cerró de alguna forma la teoría por la cual funciona la ciencia moderna. Era la última pieza del puzzle que de forma prosaica se ha llamado el Modelo Estándar, una fantástica y exitosa teoría de la física subatómica que combina la mecánica cuántica con la Teoría de la Relatividad Especial de Einstein y describe las partículas fundamentales y las fuerzas que operan a esa escala de lo que es más pequeño que un átomo. La materia está hecha de una serie de partículas que actúan como ladrillos, llamadas fermiones -en honor a Enrico Fermi-, que se mantienen unidas por fuerzas relacionadas con otro tipo de partículas llamadas bosones -por Satyendra Bose- y que actúan como el cemento de la materia.
El Modelo Estándar describe de forma excelente lo que sucede en el mundo subatómico. Pero queda en evidencia cuando se le pregunta por qué tiene las características que tiene. «Es fantástico para describir lo que sabemos hasta ahora. De hecho, es un poco frustrante que no aparezca una verdadera vía de agua en el Modelo Estándar», explica Heuer. «Porque no explica muchas muchas cosas, como por qué sólo tenemos tres familias de partículas fundamentales, qué son la materia y la energía oscuras o cómo se combinan las fuerzas a altas energías», asegura.
«El modelo estándar tiene lo que la mayoría de los físicos de partículas llaman la fealdad de tener muchos parámetros indeterminados, más de 20», dice Alan Guth, investigador del MIT y padre de la Teoría de la Inflación del Universo, tras su conferencia magistral en ICHEP. «Por eso los expertos creen que debe haber algo más profundo, algo allá del modelo estándar y que éste debe ser una aproximación a un modelo más simple y más elegante. Y ese es el objetivo, encontrar ese modelo. Una de las posibilidades es la Supersimetría», opina Guth.
De hecho, el hallazgo del bosón de Higgs se publicó con una certeza de cinco sigmas, es decir, del 99,9%. La noticia para muchos es que hay un 0,1% de posibilidades de que lo que encontró el LHC en Ginebra no sea el bosón de Higgs del Modelo Estándar. Y eso podría querer decir que ya tenemos entre las manos la primera prueba de una teoría más allá de la física que conocemos.

En busca de la 'belleza real'

Como dice el físico del MIT, desde cierto punto de vista el Modelo Estándar sólo puede ser una aproximación de baja energía a una teoría más amplia que contemple altas energías. Sería comparable a la relación entre la física de Newton y la Einstein. Cuando circulamos con un coche por la ciudad no necesitamos a Einstein. A no ser que utilicemos un GPS -que precisa que haya satélites orbitando la Tierra para poder llevarnos a nuestro destino-, sólo necesitamos las ecuaciones de Newton. En cambio, para viajar a alta velocidad, sí necesitamos la relatividad de Einstein. Newton es la aproximación de baja velocidad a Einstein, de la misma forma que el Modelo Estándar debe ser la aproximación de baja energía a una teoría mayor. Y todo indica que debe ser la Supersimetría, porque es la teoría más bonita. A los físicos no les cuesta dejarse llevar por indeterminaciones como la belleza o la elegancia...
«Nosotros nos interesamos por un tipo muy especial de belleza. una que no tiene nada que ver con algo muy decorado o sensual. Buscamos la belleza real, visiones muy particulares sobre la simetría, que es un tipo de perfección, una muy especial...», confiesa el Premio Nobel de Física Frank Wilczek a este diario, tras la deliberación de los Premios Jaime I de Valencia y sin separarse ni un momento de su sombrero de paja. La inmensa mayoría de los físicos de partículas se decantan, aunque sea tímidamente, por SUSY. «Creo que debe haber algo más allá del Modelo Estándar -dice Heuer-. Y a muchos de nosotros nos gusta la Supersimetría, es preciosa e incluso los físicos experimentales lo pueden comprender», dice medio en broma el director del CERN.

Un técnico trabaja en la renovación del LHC. CERN

El concepto de Supersimetría tiene mucho en común con el de antimateria. Hace 80 años, científicos como Paul Dirac o Carl Anderson estaban preocupados acerca de la materia. Para describir su comportamiento, los físicos teóricos desarrollaron una ecuación que tenía dos soluciones: una era la materia normal, la que conocemos, y la otra era completamente desconocida. Ya en aquel entonces, ellos y algunos colegas fueron lo suficientemente valientes como para llamarla antimateria -aunque Dirac nunca utilizó ese término-. Y así nació la antimateria. Ambas van siempre juntas, se crean juntas, se aniquilan y vuelven a ser energía.
De algún modo, la supersimetría es muy similar. En esta teoría, propuesta por primera vez en 1973 por Julius Wess y Bruno Zumino y revisado de manera certera por Howard Georgi y Savas Dimopoulos -de Harvard y Stanford respectivamente y pioneros en las teorías más allá del Modelo Estándar-, por cada tipo de partícula conocido debería haber un tipo asociado que tiene las mismas propiedades en relación con las fuerzas eléctricas y nucleares. De esta forma, por cada fermión -ya sea quark o lepton- habría un supercompañero, que llamamos s-quark o s-lepton, y por cada bosón tendríamos otro reflejado en el espejo de la Supersimetría a los que nos referimos añadiéndoles el sufijo -ino. De forma que el fotón tendría su fotino en el mundo supersimétrico, el gluón su gluino y así sucesivamente.
Pero no tendrían exactamente las mismas propiedades. Los físicos teóricos suponen que estas partículas han evitado hasta ahora la detección porque tienen más masa que sus contrapartidas conocidas, y por ello no han podido ser producidas en los aceleradores de partículas actuales. Pero la nueva puesta en marcha del LHC podría tener suficiente energía como para producirlas, por lo que podríamos estar a punto de revelar la cualidad supersimétrica de la naturaleza.

Luz sobre la materia oscura

El físico Alan Guth, en Valencia. EFE

«Yo espero que sea la supersimetría lo que hay más allá del Modelo Estándar. Y, de hecho, creo que encontraremos las primeras pruebas en la siguiente ronda de experimentos del LHC. Ya he apostado mi dinero a que será en el año 2019. Es el tiempo que se necesita para hacer las estadísticas y entender el hallazgo plenamente», asegura Wilczek.
«¿Sí? ¿Él cree que encontraremos partículas supersimétricas en cinco años? Bueno, los plazos no están muy desencaminados, podría ser...», comenta el director del CERN. «Pero yo no suelo apostar, sólo lo hago cuando estoy seguro de que voy a ganar -dice entre risas-. Pero me gusta el mensaje que él lanza cuando hace esa apuesta. Por un lado, es optimista respecto a que hay algo más. Y, además, nos dice que no seamos impacientes. No pensemos que los resultados tienen que llegar en 2015 o 2016».
Si se llegase a encontrar esa preciada partícula supermasiva que diese por buena la Supersimetría, existe la posibilidad de que no sólo probase esa teoría. Podría servir también para arrojar algo de luz sobre la materia oscura. «Esta materia desconocida también podría estar formada por partículas con masas mucho mayores que las que conocemos. Así que de la misma forma que la antimateria es utilizada hoy en día en un hospital, por ejemplo, las partículas supersimétricas pueden desvelar un mundo escondido que puede aclarar los componentes de la materia oscura», asegura Heuer. «Si encontramos partículas muy masivas puede que sean de materia oscura, pero tendremos que medir las propiedades de esa partícula para ver si encaja con las predicciones de la cosmología y la astrofísica para la materia oscura», añade Alan Guth.
La Supersimetría, tal y como la han concebido los físicos teóricos, serviría para explicar cómo el Universo se desarrolló realmente en las primerísimas etapas de su formación. «Todo lo que vemos en el Cosmos hoy proviene de esos momentos primordiales. Y la supersimetría, en ese tiempo, pudo dar lugar a la materia oscura, que representa un 25% del Universo, mientras que la materia normal, la que podemos ver, supone alrededor de un 5%», dice Heuer. «Ese 25% de la materia debió dar forma al Cosmos de una forma mucho más representativa que el 5% de la que conocemos. Así que si eres curioso y te haces preguntas sobre las estrellas o sobre qué hay más allá de ellas, entonces necesitas la Supersimetría».

Fuente: http://www.elmundo.es/

El CERN se renueva tras el hallazgo del bosón de Higgs

• Aprovechando el primer gran parón técnico del LHC, EL MUNDO visita las obras que duplicarán la potencia del acelerador que detectó la partícula de Higgs.

Trabajos de mejora en el detector CMS, uno de los cuatro grandes experimentos del LHC. CERN

TERESA GUERREROEnviada especial Ginebra

Actualizado: 09/12/2013 13:40 horas

En apariencia, el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN, por sus siglas en francés) no es muy diferente a un campus universitario. Un edificio en forma de esfera a la entrada del complejo y un pequeño jardín en el que se exhiben antiguas piezas de aceleradores sugieren que estamos en un lugar especial.

Pero aquí, en la frontera entre Suiza y Francia, lo verdaderamente extraordinario ocurre bajo nuestros pies. A cien metros de profundidad hay un túnel de 27 kilómetros de circunferencia por el que circulan y colisionan protones a una velocidad cercana a la de la luz. Se trata del Gran Colisionador de Hadrones (Large Hadron Collider, LHC), el acelerador de partículas más grande jamás construido. Una obra faraónica y multimillonaria que está permitiendo realizar el que muchos consideran el mayor experimento del mundo.

Si desde su inauguración, en 2008, el LHC se considera un hito de la ingeniería y la ciencia, el 4 de julio de 2012, cuando fue anunciado eldescubrimiento del bosón de Higgs, se ganó un lugar destacado en la historia de la Física. Ahora se ha hecho la primera gran parada técnica para realizar mejoras y preparar la siguiente etapa del acelerador de partículas, que comenzará en 2015. Y es que aquí todavía queda mucha ciencia por hacer.

La 'máquina del tiempo'

¿De qué está hecho el Universo? ¿Cómo comenzó todo? El CERN, un organismo internacional fundado en 1954, nació con el objetivo de investigar de qué está compuesta la materia. «No entendemos la mayor parte del Universo», afirma Luis Álvarez-Gaumé, físico teórico en el CERN desde hace un cuarto de siglo. Según detalla, sólo un 4% del Universo está constituido por átomos, es decir, es materia como la nuestra. La inmensa mayoría es energía oscura (74%) y materia oscura (22%), pero no saben qué es ni de dónde procede: «Ni siquiera entendemos bien ese 4%».

Para intentar comprenderlo, el CERN construye instrumentos como el LHC, que ha costado unos 3.000 millones de euros y ha sido bautizada como la máquina del tiempo. Y es que aquí los científicos reproducen unas condiciones parecidas a las que debieron darse tras el Big Bang, la gran explosión que originó el Universo hace 13.700 millones de años.

Un operario en el detector ALICE.

cern

Uno de los principales objetivos del LHC era confirmar o refutar la existencia del bosón de Higgs, la única partícula predicha por el Modelo Estándar de Física de Partículas que quedaba por descubrir y de la que se pensaba que tenía un papel clave en el mecanismo por el que se origina la masa del Universo. Se llamó así por el británicoPeter Higgs, uno de los físicos teóricos que en los 60 propuso su existencia y por cuyo trabajo ha recibido en 2013 [junto a François Englert] el Nobel y el Premio Príncipe de Asturias. «Mucha gente apostaba por que no se podía descubrir. Pero el bosón que han visto nuestros compañeros experimentales se parece mucho al descrito en los 60. Ha sido un trabajo de una dificultad inmensa, como buscar un aguja en un pajar», señala Álvarez-Gaumé.

«Hemos descubierto una partícula que creemos que es el bosón de Higgs, no está confirmado al 100% pero probablemente no lo esté nunca. Ahora toca determinar sus propiedades», explica el leonés Isidro González, físico de la Universidad de Oviedo, que trabajó en el antiguo acelerador LEP, que predecesor al LHC.

Además de estudiar con precisión el bosón de Higgs, para el director del CERN, Rolf Heuer, el gran objetivo del LHC a partir de 2015 será investigar la materia oscura:«Sabemos que existe pero no sabemos qué es. Realmente esperamos que el LHC abra la primera ventana y nos dé algunas ideas», explica durante una rueda de prensa con periodistas españoles invitados a visitar las instalaciones del CERN aprovechando el parón técnico del gran acelerador.

CERN

A 100 metros bajo tierra

Tras recorrer en autobús ocho kilómetros rodeados de montañas nevadas, comenzamos nuestro descenso en ascensor hasta las entrañas del LHC, a 100 metros bajo tierra. Ahora estamos en territorio francés, pues en nuestra primera parada visitaremos el experimento CMS, uno de los cuatro detectores [los otros se llaman ATLAS, LHCb y ALICE] colocados en puntos estratégicos del anillo circular de 27 kilómetros. En estos cuatro lugares se hacen chocar dos haces en los que han inyectado protones que viajan a una velocidad cercana a la de la luz para que los detectores puedan registrarlos, analizarlos y buscar partículas, como el escurridizo bosón de Higgs.

Aunque el Gran Acelerador de Hadrones no está ahora en funcionamiento, las normas de seguridad prohíben que bajen a la cueva mujeres embarazadas y personas con marcapasos debido a la gran cantidad de equipos eléctricos que hay y a los restos de radiación que quedan. Como es lógico, el casco es obligatorio y no se puede llevar tacones. Cuando el LHC está en marcha, está prohibido entrar en las cuevas. Según cuenta el canario Garoe González, físico del IFAE de Barcelona e investigador de ATLAS, para asegurarse de que no hay nadie en las cuevas, cada persona que baja debe llevar una llave y entregarla al salir. De vez en c uando, algún despistado se olvida de devolverla y no se puede poner en marcha hasta que se le localiza.

El lugar más frío del Sistema Solar

Nos acompaña durante nuestro recorrido José Miguel Jiménez, uno de los científicos que mejor conoce los entresijos de este anillo subterráneo, cuyo interior está considerado el lugar más vacío y el más frío del Sistema Solar. Durante sus últimos ocho años en el CERN [lleva aquí casi dos décadas], ha sido el jefe del equipo de 140 personas que se encarga de los sistemas de vacío del acelerador y de las tecnologías de revestimiento que permiten que el haz circule de manera más eficiente dentro del túnel. En enero, entrará en el directorio del CERN como jefe del Departamento de Tecnologías.

Como nos acompaña un bombero, nos permiten adentrarnos más en el túnel de lo que, según nos explican, suelen hacer los visitantes que acceden a esta zona. Jiménez nos muestra, por ejemplo, las zonas del anillo en las que la temperatura alcanza los -271º C. El tiempo récord que han mantenido circulando los haces de manera continua por el túnel es de 22 horas y media. «Cuando el LHC está en funcionamiento tenemos ingenieros y técnicos trabajando 24 horas al día, siete días por semana», afirma Jiménez, que detalla que en 2012 el LHC estuvo operativo del 6 de enero al 18 de diciembre.

José Miguel Jiménez, en el túnel de 27 kilómetros del LHC.

Accedemos ahora a la espectacular cueva en la que se encuentra el detector CMS, que fue el que, paralelamente con ATLAS, detectó el bosón de Higgs:«Aunque sean experimentos rivales, tambien son hermanos. porque los dos tienen que ver lo mismo», explica el manchego Jesús Puerta Pelayo, físico experimental del CIEMAT.

El detector es un gran cilindro modular de 15 metros de alto por 21 de largo. Pesa 14.000 toneladas y cada una de sus piezas puede desplazarse longitudinalmente a lo largo de la caverna, como se aprecia bien ahora, durante los trabajos de mejora:«Aunque su tamaño es la mitad que ATLAS, es mucho más pesado porque es más compacto», explica Puerta, que compara el esquema de estos detectores con el de una cebolla. «Hay varias capas alrededor del punto de interacción y cada una absorbe un tipo de partículas y tiene un equipo de mantenimiento especializado. En la más externa hay 250 cámaras detectoras de muones (partículas parecidas a los electrones pero con más masa), de las que 70 se han hecho en Madrid», detalla Puerta, que vive entre Madrid y Ginebra y ha trabajado en todas las etapas de construcción del CMS. «El detector es como una cámara digital que tiene que tomar 40 millones de fotos por segundo y tiene 80 millones de píxeles», compara María Chamizo, física del CIEMAT. «Además, tiene que ser inteligente para ser capaz de saber si las fotos son interesantes o no, porque la inmensa mayoría ni te interesa ni las puedes guardar porque no tienes capacidad», precisa Jesús Puerta.

Un operario en el túnel de 27 kilómetros del LHC, a 100 metros de profundidad.

CERN

Durante nuestra visita a la caverna del gigantesco detector ATLAS, que está en Suiza, junto al complejo del CERN, y cuyo tamaño es comparable al de la Torre Eiffel, Inma Riu, investigadora del IFAE, explica cómo seleccionan los sucesos que registran los detectores: «Hay que seleccionar aquellos que nos proporcionen información sobre lo que pasó en el Universo antiguo pero hay que tener mucho cuidado para no sesgar la muestra».

«Si tienes muchas colisiones que no te interesan te introduce demasiado ruido y te estropea lo que quieres ver», afirma Isidro González.

En funcionamiento hasta 2030

«La mayoría de los sucesos que vemos ya los conocemos, es ruido. Queremos ver descubrimientos nuevos», explica Mar Capeans, que se dedica a mejorar los detectores del LHC, [que va a estar en funcionamiento hasta 2030], con las tecnologías disponibles en la actualidad.

Los detectores se renovarán en tres fases [ahora, en 2018 y en 2022] para «hacer esa limpieza más rápido y poder estudiar con mucha más precisión el bosón de Higgs. También queremos aprender a detectarlo antes. Hasta ahora hemos visto unos 2.000Higgs, decayendo en procesos diferentes», añade Capeans. «Con el aumento de energía de 7-8 teraelectronvoltios (TeV) a 13 TeV y el incremento de la luminosidad (equivalente al número de colisiones), a partir de 2015 estimamos que veremos un millón de Higgs en la próxima década, lo que permitiría hacer física de precisión».

Aunque el acelerador esté detenido, los científicos siguen analizando los resultados. La semana pasada anunciaron que habían observado cómo bosón de Higgs se desintegra en fermiones, como esperaban: «Hasta ahora habíamos visto el Higgs desintegrándose en bosones (partículas de fuerza Z, W, fotón)», explica Capeans. "La desintegración del Higgs a fermiones (que son las partículas de las que esta hecha la materia) es una predicción del Modelo Estándar. Este resultado es una confirmación de que el Higgs que vemos es consistente con éste, y serán probablemente los datos que obtendremos a partir del 2015 los que nos podrán indicar si esa consistencia continua o si otros modelos son posibles o existen mas bosones de Higgs».