En la 50ª edición de la conferencia sobre física electrodébil de Moriond (La Thuile, Italia), los científicos de la colaboración LHCb, donde participa el Instituto de Física Corpuscular (IFIC, CSIC-UV), presentaron un análisis que muestra desviaciones sobre cálculos del Modelo Estándar, que describe las partículas elementales y su comportamiento.

Aunque el Modelo Estándar es actualmente la mejor descripción del mundo subatómico, la fotografía no está completa. Algunos fenómenos permanecen sin explicar, por lo que los físicos teóricos desarrollan modelos más allá del Modelo Estándar que podrían completar la imagen. Los experimentos del LHC buscan pistas de esta nueva física que podría incluir partículas aún no descubiertas.

El experimento LHCb busca nueva física en los efectos de posibles nuevas partículas en desintegraciones inusuales de las partículas B, que contienen un quark belleza (beauty en inglés). Estas búsquedas indirectas les permiten probar escalas de masa inaccesibles mediante otras técnicas. “Como en la bien conocida desintegración radioactiva beta - n → peν – que ahora sabemos que está causada por el bosón W, 100 veces más pesado que el protón, miramos a esta desintegración de las partículas B para explorar interacciones que involucran partículas incluso 10 veces más pesadas que el bosón W”, explica el portavoz del experimento LHCb, Guy Wilkinson.

En esta búsqueda, los físicos de LHCb han estudiado la distribución angular de las partículas que proceden de estas desintegraciones de las partículas B (B → K*μμ), un parámetro muy sensible a los efectos de nuevas partículas. “Este modo de desintegración es un laboratorio en sí mismo”, dice Patrick Koppenburg, coordinador de física de LHCb. “Muchas de las partículas que buscan los experimentos del LHC pueden ser estudiadas en esta desintegración”.

En sus análisis del conjunto de datos completo del Run 1 del LHC, los físicos de LHCb encontraron una desviación local de los cálculos del Modelo Estándar. Como muestra el gráfico, las medidas (en negro) de la región de la masa del par de muones (q²) entre 4 y 8 GeV²/c⁴ muestran una desviación de 2,9 sigma de los cálculos del Modelo Estándar (naranja). Estos resultados confirman un análisis previo publicado por LHCb con datos de 2011.

Estos nuevos resultados concitan la atención de los físicos de todo el mundo, mientras que los físicos teóricos consideran las múltiples posibles implicaciones. Las predicciones teóricas de los valores del Modelo Estándar (en naranja en la imagen) también se espera puedan ser mejoradas en el futuro.

El grupo del IFIC participante en el experimento LHCb estudia sucesos en los que las partículas B se desintegran emitiendo un fotón en el estado final. Si finalmente hay nueva física en las señales mostradas por el canal B → K*μμ también se mostraría en el canal estudiado por el IFIC.

Lee el artículo original en la página web del CERN (inglés).