Publicados los primeros análisis de más de un inverso de femtobarn de colisiones en el LHC del CERN

Se acaban de hacer públicos los primeros resultados obtenidos en el experimento ATLAS del LHC en el CERN tras analizar más de 1 /fb (inverso de femtobarn) de colisiones protón-protón a 7 TeV c.m. (en concreto 1,21 /fb de eventos dimuónicos y 1,08 /fb de eventos dielectrónicos). Se excluye un nuevo bosón vectorial Z’ (Z prima) con una masa inferior a 1,83 TeV; también se excluye un gravitón masivo (tipo Kaluza-Klein según la teoría de Randall-Sundrum) con una masa inferior a 1,63 TeV. Estos nuevos límites superan con creces a los mejores límites obtenidos hasta el momento con datos de colisiones de 2010 y/o gracias al Tevatrón del Fermilab. Te recuerdo que un nuevo bosón vectorial Z prima implica la extensión más sencilla de las simetrías gauge del modelo estándar, en concreto a SU(3)×SU(2)×U(1)×U'(1); la figura de exclusión de la que se obtenido el resultado anterior aparece más abajo en esta entrada. Por otro lado, el modelo de Randall-Sundrum supone que el universo tiene 5 dimensiones, una de ellas compactificada con un tamaño muy grande, submilimétrico, que en energía equivale a una escala del orden de los TeV; dicho modelo permite que el gravitón en cuatro dimensiones se propague en esta quinta dimensión (excite modos de Kaluza-Klein en la quinta dimensión) lo que en nuestro mundo tetradimensional implicaría la aparición de partículas de Kaluza-Klein con una masa del orden de los TeV. Por tanto, el nuevo resultado de ATLAS excluye una dimensión extra del espaciotiempo mayor de unos 0,2 mm (el cálculo exacto depende de cómo esté compactificada). En resumen, el congreso EPS-HEP-11 (Europhysics Conference on High-Energy Physics 2011), que se ha iniciado hoy mismo, promete resultados muy interesantes. Las figuras de esta entrada están extraídas de los pósteres de Simon M. Viel, “Search for high mass dimuon resonances in the ATLAS experiment at sqrt(s) = 7 TeV at the LHC,” y de Sarah Heim, “Search for high mass dielectron resonances at ATLAS,” ambos en la sesión Higgs and New Physics.

5 pensamientos en “Publicados los primeros análisis de más de un inverso de femtobarn de colisiones en el LHC del CERN

  1. Estimado!

    Sigo tu blog desde hace meses. ¿Para cuándo la Mula Francis en Facebook? :)
    Se me haría mucho más fácil seguirte por ese medio (al igual que a tantos otros lectores), al menos para enterarnos ni bien sale publicado un nuevo post.

    Espero que mi sugerencia aporte algo. Por mi parte, suelo publicar los posts más interesantes en mi Facebook :)

    Saludos desde Argentina!
    Javier

  2. ¿Esto significa que se ha probado que existen dimensiones extra en el universo y se ha demostrado la existencia del gravitón?

    • NO, no se ha probado, ni mucho menos, se han puesto límites (por encima) a la teoría de Randall-Sundrum (RS) con una sola dimensión extra. Por debajo, el límite sigue siendo 0, es decir, que la teoría no sea correcta. La teoría con dos o más dimensiones extra no puede ser explorada en el LHC del CERN pues las colisiones no tienen energía suficiente ni la tendrán a 14 TeV c.m.

      Este análisis es bastante habitual que aparezca junto al de la búsqueda del Z prima (es un bono extra de este tipo de análisis pero que tiene más valor mediático que otra cosa pues el rango de parámetros de la teoría RS explorable en el LHC es ridículo).

  3. Bueno está claro que es una figura de carácter de introducción para ir abriendo boca. Mañana puede ser un día importantísimo tanto para la física como para el futuro de Europa y de España (mañana se reunen los ¿incompetentes? dirigentes Europeos para decidir de una vez que se hace con Grecia). Con respecto a la física que es lo que nos importa supongo que es probable que mañana se hagan públicas las figuras y los nuevos datos de exclusión del Higgs que podrían mostrar indicios de nueva física y nuevas partículas e indicios de la existencia de un Higgs de baja masa. Es posible que haya sorpresas como rastros de supersimetría que por fin nos indiquen cual de todas las extensiones del SM es correcta (si es que lo es alguna) y que saquen por fin a la física de partículas y a la cosmología del agujero negro en que se encuentran.

    • planck, no creo que mañana, más bien la semana que viene en las conferencias plenarias; los resultados más interesantes serán “guardados” para entonces…

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