Los científicos del Instituto de Física de Cantabria (IFCA), centro mixto dependiente de la Universidad de Cantabria y el CSIC, participan en los experimentos realizados en el Tevatron de Chicago para la búsqueda del bosón de Higgs, con unos sofisticados análisis que han merecido la distinción de "resultado de la semana" en la revista del 'Fermilab Today', centro que alberga el Tevatron.

El bosón de Higgs es el último eslabón no observado de una teoría (Modelo Estándar), desarrollada por los físicos para entender la estructura básica de la materia y de sus fuerzas, que funciona espectacularmente bien desde su creación hace más de medio siglo.

Los aceleradores de partículas, tanto a este lado como al otro lado del Atlántico -el LEP, el Tevatron y el LHC-, han ido obteniendo resultados muy precisos y conformes con el Modelo Estándar, a la vez que acosaban más y más al bosón de Higgs, hasta este año, en que el LHC ha confirmado que, al menos, una partícula compatible con esas características ha sido observada.

En la primera semana de agosto se ha presentado un artículo científico conjunto de los dos experimentos del Tevatron, que evidencian una partícula que se desintegra en dos quarks de tipo "bottom", compatible con la partícula observada por el LHC del CERN, en Ginebra.

El IFCA participa en uno de los dos experimentos, el CDF, y se ha ocupado del análisis más sensible entre las búsquedas del Higgs, que se corresponde con la producción de un Higgs en asociación con un bosón W, el canal que se denomina WH.

Según indica Alberto Ruiz Jimeno, investigador del IFCA, lo que han buscado son sucesos que tienen un par de quarks "bottom" (procedentes de la desintegración de un hipotético Higgs), acompañados por un neutrino y un electrón o muón (procedentes de la desintegración del bosón W).

"Tras realizar una selección muy rigurosa para reducir enormemente esos cientos de billones de colisiones, esperábamos alrededor de 40 sucesos buenos de señal escondidos entre otros tantos 33.000 sucesos de fondo", explica el investigador en una nota de prensa de la UC.

Los sucesos seleccionados todavía se dividieron en diferentes categorías y se analizaron con métodos estadísticos muy sofisticados, con el fin de lograr mejor sensibilidad. Estos análisis han merecido la distinción de "resultado de la semana" en la revista 'Fermilab Today', del centro que alberga el Tevatron.

Si esta nueva partícula es el bosón de Higgs, el Modelo Estándar predice su comportamiento con gran precisión y los resultados de LHC y Tevatron servirán para contrastar dicho comportamiento y confirmarlo o refutarlo. Para lograr una confirmación definitiva, en todo caso, posiblemente haya que recurrir a un nuevo acelerador de carácter mundial, el ILC, en el que se lleva trabajando varios años.

Los experimentos del Tevatron son particularmente sensibles a la desintegración del bosón de Higgs a pares de quarks "bottom", que es, de hecho, la desintegración más probable para la masa observada de un bosón de Higgs, según el Modelo Estándar. Por eso estos resultados complementan los canales de búsqueda, más desfavorecidas y a la vez más sensibles para el LHC, de desintegración en pares de bosones Z o fotones.

La conjunción de los análisis de LHC y Tevatron es muy importante en el camino de búsqueda de las características de la partícula observada. Por ello, destaca la UC, muchos artículos científicos, tanto teóricos como experimentales se están haciendo eco de estos análisis.

Los últimos resultados publicados por el Tevatron confirman la posible existencia de dicha partícula, con una probabilidad inferior a dos por cada mil observaciones de que sea una fluctuación provocada por sucesos diferentes a la producción de una partícula nueva. Esta sensibilidad es mucho menor que la que tiene el LHC (en torno a 1 cada 550 millones), pero suficiente, en la jerga de los físicos, para indicar "evidencia" de su existencia.

Los análisis se han obtenido exprimiendo hasta el último bit de información de muchos cientos de billones de colisiones producidas por el Tevatron en cada experimento desde marzo de 2001.