En varios experimentos realizados en el LHCb (Large Hadron Collider
beauty experiment) -uno de los detectores de partículas en
funcionamiento instalados en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC)- los
físicos han observado cinco desintegraciones raras de mesones B
(partículas compuestas por quarks y antiquarks) que discrepan del Modelo
Estándar de Física.
Según informó hoy en un comunicado el Instituto de Física de Altas
Energías (IFAE) de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) -que
participa en el experimento-, la discrepancia entre los resultados de
los experimentos y las predicciones del Modelo Estándar "apuntan" a una
Nueva Física por la posible existencia de nuevas hipotéticas partículas,
como un Z' o un leptoquark, cuya existencia tendrán que confirmar con
más observaciones.
"La señal observada tiene una significación estadística aún limitada,
pero refuerza evidencias similares de estudios previos", según el CERN,
que precisa que "datos y análisis futuros serán los que puedan
determinar su estos datos demuestran realmente grietas en el Modelo
Estándar, o si se trata de una fluctuación estadística".
En estos experimentos han participado expertos de la UAB, de la
Universidad de Barcelona y del Albert Einstein Center for Fundamental
Physics (Universidad de Berna), entre otros.
Las desintegraciones raras observadas en los mesones en el acelerador
de partículas creando una partícula espín-1 y dos muones (partículas
elementales masivas que pertenece a la segunda generación de leptones)
es lo que ha ilusionado a los científicos en la posible aparición de una
Nueva Física que sustituya la teoría del Modelo Estándar.
Este modelo actual de física es incapaz de explicar, por ejemplo, la
existencia de materia oscura o la asimetría de materia y antimateria en
el universo.
Sin embargo, el descubrimiento de una nueva partícula no se podrá
demostrar científicamente hasta que las discrepancias observables con la
física tradicional sean más numerosas.
Una discrepancia observable es una cantidad física que puede ser
medida y comparada con una predicción teórica, y en el análisis presente
los científicos han calculado 30 observables que después han sido
medidas en uno o en varios de los cuatro experimentos a los que han sido
sometidas.
Esta investigación se inició en 2005 y no fue hasta hace dos semanas
que los científicos se atrevieron a hablar de estas desviaciones
encontradas en la desintegración de un mesón, que es un bosón que
responde a la interacción nuclear fuerte, es decir, un hadrón con un
espín entero.
Lo que sí tienen claro los científicos es que hay indicios claros de
que la naturaleza podría violar "la universalidad de sabor leptónico",
que es una propiedad del Modelo Estándar que trata todos los leptones de
una manera democrática a nivel de las interacciones.
Esta democracia implica que se podría esperar que las medidas de dos
de las partículas observables, que han denominado RK y RK+, fueran
alrededor de la unidad, pero en cambio ambos han sido medidos y los
valores obtenidos son alrededor de 0,75, lo que abre una nueva dirección
de investigación.
Según el IFAE, el LHCb está centrado en producir y medir una larga
lista de este tipo de observables que permitirán testar la universalidad
para intentar confirmar lo que se ha visto en los observables RK y RK+.
Algunos de estos nuevos observables podrían permitir separar
diferentes posibilidades de Nueva Física, ya que una solución posible de
esta discrepancia con las predicciones del Modelo Estándar podría ser
que lo que están viendo los científicos fuera el primer indicio de una
nueva partícula.
Dos de los posibles candidatos podrían ser un bosón de gauge Z'
(similar a la conocida partícula Z, pero con acoplamientos muy
diferentes a las partículas) o leptoquarks, una clase genérica de
partículas que permiten a los leptones y los quarks interaccionar y
tienen carga de color y electricidad.
