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El bosón “mensajero” de la fuerza que desafía al modelo estándar de la física

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Madrid – El bosón es una de las partículas elementales de la naturaleza y los hay de cuatro tipos. El W, que es el “mensajero” de una de las fuerzas fundamentales del universo, acaba de dar la sorpresa, pues, según nuevos datos, tendría más masa de la que debería y eso contradice al modelo estándar de la física.

Un estudio que publica hoy Science da una nueva medición, dos veces más precisa que la anterior, de la masa de W fruto de una investigación liderada por la Colaboración del Detector del Colisionador del Fermilab (CDF), con participación española, y ahora se espera a que sea confirmada por nuevos experimentos.

La masa del bosón W tiene una desviación sorprendentemente alta frente a las predicciones del modelo estándar de la física de partículas, que es el marco teórico que describe la naturaleza en su nivel más fundamental, aunque se sabe que es incompleto y aún tiene deficiencias.

Para el subdirector del Laboratorio Nacional Fermi (Fermilab, en Estados Unidos), Joe Lykken, “aunque se trata de un resultado intrigante, la medición debe ser confirmada por otro experimento antes de que pueda ser interpretada en su totalidad”.

Si se confirmaran, estos nuevos resultados podrían poner de relieve las áreas en las que el modelo estándar debe ser mejorado o ampliado o, incluso, proporcionar un primer vistazo a la física más allá de este.

“El valor sorprendentemente alto” de la masa del bosón W “desafía directamente un elemento fundamental en el corazón del modelo estándar”, indican en un artículo relacionado los físicos Claudio Campagnari y Martijn Mulders, que no participaron en el estudio.

Bosones y fermiones son partículas elementales, es decir, los componentes más pequeños de todo lo que existe. Los primeros son los que hacen que el resto de partículas interactúen entre sí y el más conocido es el de Higgs, llamado popularmente “la partícula de Dios”, que ayuda a que todas ellas tengan masa.

El bosón W es una partícula mensajera de la fuerza nuclear débil (una de las cuatro que rigen el comportamiento de la materia en el universo) y es responsable de los procesos nucleares que hacen brillar el Sol y de la descomposición de las partículas. Se trata de uno de los parámetros fundamentales más importantes en la física de partículas.

El equipo investigador analizó durante casi una década los datos recogidos, entre 1985 y 2011, por el acelerador de partículas Tevatron de la CDF, que está formada por un equipo internacional de 400 investigadores.

“Nos ha llevado muchos años revisar todos los detalles y las comprobaciones necesarias. Es nuestra medición más sólida hasta la fecha y la discrepancia entre los valores medidos y los esperados persiste”, dijo Giorgio Chiarelli, del Instituto Nacional Italiano de Física Nuclear (INFN-Pisa).

El resultado es una importante contribución para comprobar la exactitud del modelo estándar y “ahora le corresponde a la comunidad de física teórica y a otros experimentos hacer un seguimiento y arrojar luz sobre este misterio”, consideró David Toback, de la Universidad de Texas A&M.

“Si la diferencia entre el valor experimental y el esperado se debe a algún tipo de nueva partícula o interacción subatómica, lo que es una de las opciones -indicó-, hay muchas posibilidades de que sea algo que se pueda descubrir en futuros experimentos”. AG

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