El bosón de Higgs podría ser la primera partícula supersimetría en ser descubierta

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La masa en reposo del bosón de Higgs del Modelo Estándar (SM) viene unívocamente definida en función de las masas del bosón vectorial W y del quark top (cima). En el Modelo Mínimo SuperSimétrico (MSSM) hay 5 bosones de Higgs, uno de los cuales corresponde al del Modelo Estándar. La figura de arriba muestra la acotación teórica más reciente de su masa obtenida por Sven Heinemeyer (especialista en MSSM) y publicada por Tommaso Dorigo. Como vemos se encuentra con un 68% C.L. en la región verde o supersimétrica. ¿Significa esto que el bosón de Higgs es supersimétrico? No es tan fácil. Para Lubos Motl está más claro que el agua, es 13 veces más probable que sea supersimétrico que que no lo sea. Tommaso no lo ve tan claro.

La masa en reposo de los quarks no es un concepto bien definido en cromodinámica cuántica ya que no es posible aislarlos y verlos “desnudos,” siempre están hadronizados. El quark top es el más pesado y en el que la incertidumbre (relativa) en su masa es la más pequeña posible. Aún así, teóricamente no puede ser inferior a unos 200 MeV, un valor pequeño comparado con sus 170 GeV. Por otro lado, la estimación teórica de su masa a partir de datos experimentales en los colisionadores de partículas requiere tener en cuenta el hecho de que la cromodinámica cuántica tiene una energía de corte, no es válida a partir de una cierta energía, lo que nos lleva a diferentes definiciones teóricas de su masa y por tanto, diferentes acotaciones de su masa a partir de los datos experimentales en función del modelo, más allá del Modelo Estándar, utilizado.

La nueva estimación teórica incluye los efectos introducidos por la Supersimetría, en su expresión más sencilla (modelo MSSM). El resultado es lo que muestra la fuera de arriba. Con un 68% de límite de confianza el bosón de Higgs es una partícula supersimetría. Por supuesto, esta evidencia es baja, hay una probabilidad estadística del 32% de que no sea así. Si se confirma experimentalmente este resultado en el LHC el año que viene, mataremos dos pájaros de un tiro: el LHC descubrirá el Higgs y la supersimetría simultáneamente.

Para los interesados en detalles técnicos sobre qué es la masa del quark cima. Más información teórica en Martin C. Smith, Scott S. Willenbrock, “Top-quark pole mass,” Phys.Rev.Lett. 79: 3825-3828, 1997 (ArXiv preprint). Más información experimental en U. Langenfeld, S. Moch, P. Uwer, “Measuring the running top-quark mass,” ArXiv, Submitted on 29 Jun 2009. Por cierto, el artículo de Sven todavía no ha aparecido en ArXiv. Habrá que estar al tanto.

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