El Higgs podría revelarse en las colisiones de materia oscura

Fermi

Para los físicos de partículas que analizan los primeros datos del Gran Colisionador de Hadrones del CERN en Ginebra, es la pregunta de los 4300 millones de euros: ¿hay una partícula conocida como Higgs, que proporciona al resto su masa? Pero ahora un estudio sugiere que podría haber un método mucho más barato de encontrar la respuesta – y los gigantescos aceleradores de partículas no tendrán una oportunidad.

De acuerdo con Marco Taoso del CERN y sus colegas, el famoso Higgs podría estar dejando su huella en la luz producida en colisiones de materia oscura, la sustancia que se cree que forma la mayor parte de la masa del universo. De hecho, los investigadores creen que podríamos estar viendo las firmas espectrales reveladores del Higgs de esta forma en un año – mucho antes, potencialmente, de que el LHC pueda desentrañar los datos de la esquiva partícula.

Mira a los cielos

El LHC fue construido para buscar toda una nueva física, pero su objetivo principal siempre ha sido el Higgs. La única partícula fundamental en el Modelo Estándar aún por descubrir, el Higgs – o más precisamente su campo asociado – se supone que “se pega” a las otras partículas y les otorga de este modo la propiedad de la masa. Muchos físicos de partículas han deseado que las energías de colisión esperadas para el LHC de 14 TeV serán lo bastante potentes para finalmente desenterrar el Higgs, y haciendo esto concluir el Modelo Estándar.

No obstante, el grupo de Taoso, que incluye a miembros del Laboratorio Nacional Argonne y la Universidad del Noroeste en Illinois, Estados Unidos, creen que los experimentos que buscan trazas de la materia oscura podría lograrlo antes. La materia oscura se cree que forma más del 80% de la materia del universo, pero no interactúa con la luz (de ahí lo de “oscura”), por lo que su presencia sólo ha podido ser deducida por sus efectos gravitatorios sobre la materia normal.

La mayor parte de los modelos del universo sugieren que la materia oscura era más predominante en el pasado lejano, y esto ha llevado a los físicos a asumir que las partículas de materia oscura han estado aniquilándose entre sí a través de colisiones. Aunque la materia oscura en sí no interactúa con la luz, tales aniquilaciones podrían generar un fotón y otra partícula, posiblemente el Higgs.

Los investigadores afirman que detectar el Higgs sería cuestión de observar el fotón compañero con una energía que refleje la masa del Higgs. Si sus cálculos son corectos, los telescopios de rayos gamma como Fermi podrían ver las primeras pruebas en un año.

Probablemente desencadenará un debate

“Ciertamente es posible imaginar que el Higgs pudiese generarse en una aniquilación de materia oscura”, dice Andy Parker, físico experimental de alta energía en la Universidad de Cambridge. “De hecho, debe haber todo un rango de procesos hipotéticos los cuales producirían características como líneas o acotamientos en el espectro de rayos gamma, usando el Higgs u otras partículas para proporcionar la masa fija requerida para una línea espectral”.

La idea, no obstante, es probable que pase un escrutinio por parte de algunos miembros de la comunidad investigadora de materia oscura. El grupo de Taoso ha considerado sólo uno de varios candidatos a partícula de materia oscura – el “neutrino pesado”. De acuerdo al Modelo Estándar, algunos de los otros candidatos no producirían el Higgs.

Para algunos, este problema hace que la investigación sea demasiado especulativa. “Aunque es una idea interesante, me sorprendería mucho si realmente se observara el bosón de Higgs de esta forma”, dice David Miller, físico teórico de la Universidad de Glasgow.

Efectivamente, incluso si Fermi encuentra pruebas del Higgs, el grupo de Taoso admite que los colisionadores de partículas serían necesarios para indentificar “definitivamente” la partícula asociada con la línea espectral. Pero con el LHC apenas empezando a generar datos de alta energía, los físicos de partículas pueden quedar sorprendidos de encontrar que las primeras pistas del Higgs no proceden de bajo el suelo, sino de mucho más arriba.

Un borrador de la investigación puede encontrarse en el servidor de pre-impresión de ArXiv.


Autor: Jon Cartwright
Fecha Original: 10 de diciembre de 2009
Enlace Original

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Comments (7)

  1. Juan Cruz

    Muy interesante, aparte esto estaría matando dos pájaros de un tiro, ya que sería una inicio de “prueba” de que la materia oscura existe y no es el éter del siglo 21 :-D .

  2. Yo estoy trabajando en uno de esos proyectos que supuestamente buscan materia oscura. Es el NeXT project, aunque es más bien una especie de objetivo secundario, porque más bien hacemos un detector de partículas super tocho…

    Si luego resulta que además de estudiar si los neutrinos son majorana, que podemos descubrir materia oscura… si encontráramos el bosón de Higgs ya moriría feliz, jajaj

  3. Queridos amigos, no os alegreis tan pronto, y, desdee luego, a estos científicos no debemos quitarle su alto índice de imaginación y, sobre todo, de ilusión, ya que, decir que la materia oscura está colisionando y dichas colisiones desembocan en la generación de un fotón y una partícula de Higgs, es al menos pintoresco y, me atrevería a decir que…descabellado.

    Además, le echan al Fermi un peso sobre su “espalda” que es demasiado peso para llevar. No se paran en nada.

    Amigos, la materia Oscura está aquí con nosotros desde el principio, es la única explicación que tenemos para justificar que las galaxias se pudieron formar, ya que, en caso contrario, con la expansión de hubble, la materia bariónica no se habría retenido el tiempo suficiente para formarlas.

    Claro, estaba aquí en los primeros ins tantes pero, sin embargo, esa materia misteriosa (¡o lo que puñetas pueda ser!) nunca se ha dejado ver, nadie sabe con que traje se viste, si está conformada de partículas o de qué está hecha, y, el hecho de no emitir ninguna clase de radiación, la única interacción que permite con la materia visible es por medio de la Gravedad que emite.

    Si eso es así, ¿cómo puede interaccionar y de dicha colisión emerger un Fotón y un Higgs. ¡Es una locura!

    Yo apuesto a ciegas por el LHC, es el que tiene más posibilidades para encontrar a la dichosa Higgs cuando pueda, por fín, bucear en los océanos de Higgs, en ese campo inmenso que permea todo el espacio, el moderno éter que, de seguro, nos dirá más cosas de las que esperamos.

    No pasará ahora con el LHC como pasó cuando empezaron a aparecfer tantas partículas que los Físicos no tenían ni tiempo para estudiarlas y clasificarlas e hizo que el bueno de Fermi dijera aquella frase suya que ha quedado para la posteridad: “Si llega a saber que son tantas, habría sido botánico”. -O algo así-

    No, la materia oscura no vendrá por ese camino que indica el artículo del GRupo de Taoso, la materia oscura llegará…Si alguna vez llega, por medio de las altas energías, el único sitio dónde se puede recrear aquellos primeros momentos y, si la materia oscura estaba allí (que creo que sí), los aceleradores nos lo dirán.

    Dejemos al Fermi tranquilo y para que cumpla sus verdaderos objetivos en las ingentes explosiones de rayos Gamma que surgen por la Galaxia bien provenientes de explosiones de supernovas o de esos cuásar situados en el corazxón de los agujeros negros.

    Además, si la materia oscura, estuviera en otra dimensión que no sabemos ver, nada de todos estos esfuerzos nos darían la pista que tendremos que buscar en eso que mal llamamos “Vacío” y, desdee luego, vigilar muy atentamente esas fluctuaciones que ahí se producen y no se sabe muy bien que es lo que por ahí se puede asomar.

    ¡Choques de materia oscura produciendo fotones y partículas de Higgs! El fotón surge de otra clase de colisiones pero, de la materia oscura…Creo que NO:

  4. Con bosón o si él, la materia oscura ya no se discute, tampoco su masa, lo que está por verse es el origen de la masa, que algunos predicen es el bosón de higgs, u “alguna forma de alineación” presunción a mi cargo, pero lo evidente es que la materia oscura debe considerarse a partir de su masa como la materia “madre” de la materia nuclear, después veremos si las cuentas están bien hechas como para establecer que el responsable de la masa es una partícula, por que no debemos olvidar que hasta la fecha, ningún experimento ha detectado directamente la existencia del bosón de Higgs, al que se ha accedido por un ingenio matemático.

  5. Iván

    Uff, un giro mas de tuerca, estamos en lo mismo que en otros articulos acerca de la materia oscura, no tenemos ni idea o muy poca idea de que puede tratarse y pretendemos usarla para explicar/justificar/apoyar diversos fenomenos e investigaciones, es simple y llanamente construir gigantes con pies de barro.

    Como bien comenta Emilio, en esta explicacion nos dice que si se aniquila puede dar el foton, el higgs, etc, entonces ¿que pasa con las teorias que necesitan de una MO constante en el universo para la formacion de galaxias, etc?.

    Nuevamente queda ese resquemor de que aqui hay mucho que se ha lanzado en exceso a teorizar sin pararse a ver la solidez de la base teorica, y ya sea por el LHC o por futuros aparatos, etc, da la sensacion de que vamos a tener mucha gente decepcionada por todo el tiempo desaprovechado, todo por no pararse a establecer unas bases mas solidas antes de dar a un ente como la MO caracteristicas a medida de la teoria.

    Imaginad que un articulo que Kanijo puso hace no demasiado, que postula que la Gravedad podia variar su intensidad y no ser siempre igual y que explicaria mucho o casi todo de lo que hoy se atribuye a la MO, se verifica sin duda alguna, el palo puede ser muy grande.

  6. juan antonio

    He leido el articulo. Puede que no sea tan descabellado, pero intentare dar mi punto de vista sobre el tema. Me baso en lo que un agujero negro es fisicamente: Atrae toda clase de materia, luz y tiempo, desapareciendo en su sigularidad. Bien, por una parte es conocido que lo que no entra en su sigularidad es el “cultivo” de nuevas estrellas. Pero volviendo al interior de la singularidad, allí es un espacio que no es consonante con el resto del Universo. Tambien hay que recordar que el agujero negro está en los dos lados a la vez corroborando la sensación de que la singularidad está desnuda de materia, es decir, allí no hay nada. Pero hay que reconocer que si ha entrado materia, luy y tiempo, ¿Que ha pasado? Al desaparecer entrando en la singularidad por la gran gravedad existente ha producido una “onda de choque” pero en el otro lado del agujero también, por lo que esas dos ondas quedan anuladas, pero no su “replica” que revolviendose produce fricciones “al igual que el campo de Higgs que genera la masa de las partículas” esa fricción da origen a una clase de partículas de mayor masa que pueden escapar de la atracción del agujero negro siendo la base de la matèria oscura, la qual carente de materia, luz y tiempo permanece de equilibradora de la propia galáxia para evitar su dispersión, esa partícula podria estar muy bien ligada a las emisiones de rayos gamma que emiten los agujeros negros pero como la masa de la matèria oscura “tal como se supone en física es bastante grande” no viaja con los rayos gamma quedandose en la própia galáxia, está hipótesis tambien queda cooroborada por la explicación de que en el inicio de nuestro Universo las nubes de gas primitivas al formar las primeras proestrellas y protogaláxias también formaron los primeros agujeros negros, por lo que como una continuación “viniendo de una explosión de otros Universos, en la teoria de que partimos (Big Bang) de la explosión de un agujero negro de otro Universo, ratificaria la exposición.

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