Se desarrolla un método para identificar spartículas en las condiciones del Big Bang

Tres investigadores de la Universidad del Noreste han propuesto una nueva aproximación para el descubrimiento anticipado de las partículas súpersimétricas, a menudo llamadas spartículas. La metodología, la cual se publicó en el ejemplar del 21 de diciembre de la revista Physical Review Letters, está basada en la identificación de los patrones de masa jerárquicos de las spartículas, los cuales se supone que existen en una nueva clase de teorías de la física de partículas más allá del Modelo Estándar.

LHC en Suiza

La producción esperada de spartículas en los colisionadores de partículas de altas energías está fuertemente correlacionada con los patrones de masa de las spartículas. Pran Nath, Daniel Feldman y Zuowei Liu del Noreste han utilizado esta correlación para identificar las spartículas del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en la Organización Europea para la Investigación Nuclear en Ginebra, Suiza. El LHC, el cual está cerca de su finalización y se planea que comience las pruebas en pocos meses, será la máquina más grande del mundo en producir partículas subatómicas en condiciones similares a las que tuvo lugar el Big Bang.

“El LHC nos permitirá la exploración de las partículas elementales de la física a escalas de energía que nunca antes habían sido estudiadas con anterioridad”, dijo Nath, Distinguido Profesor Matthews de Física en la Universidad del Noreste. “Esta investigación tiene potencial para profundizar en nuestro conocimiento de la naturaleza de la física a su nivel más básico”, dijo.

Las 32 masas de las spartículas pueden apilarse de distintas formas, creando un paisaje de jerarquías de masa con numerosos patrones de masa posibles. Apilando las primeras cuatro spartículas se crea un paisaje con casi diez mil posibilidades, y el paisaje de posibilidades se hace enorme si se incluyen las 32 spartículas. Sólo una posibilidad de este número increíblemente grande existe en la naturaleza, y esa posibilidad exacta puede ser descubierta en el LHC.

La nueva aproximación se desarrolló en base al modelo de súper-gravedad (mSUGRA), del cual fue coautor Nath en 1982 y es uno de los principales candidatos en la nueva física más allá del Modelo Estándar. En este nuevo trabajo, los investigadores han demostrado que el número de posibilidades se reduce drásticamente, hasta dieciséis patrones de masa para las 4 spartículas más ligeras, con mSUGRA.

Los autores estudiaron el espacio firmado de los 16 patrones en el LHC y proponen formas por las cuales los investigadores en el LHC pueden discriminar entre los patrones e identificar las spartículas menores. Debido a que la jerarquía de masas influye en el ratio de producción global de varias spartículas, su patrón de masa jerárquica determinará sus firmas.

“Estamos ciertamente en el umbral de descubrimientos revolucionarios en la física de partículas y el estudio de los patrones y el reconocimiento de patrones que proponemos podría ser muy significativo en la búsqueda de spartículas, así como para el descubrimiento de la nueva física en el LHC”, dijo Nath.


Autor: Jenny Eriksen
Fecha Original: 10 de enero de 2008
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