Físicos de ATLAS y CMS han informado del posible descubrimiento de una rara descomposición del bosón de Higgs en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC). Phys.org escribe al respecto.

Los científicos han descubierto la primera evidencia de un proceso en el que el bosón de Higgs se desintegra en un fotón y un bosón Z, el portador eléctricamente neutro de la fuerza débil. Este evento es similar a la descomposición en dos fotones, cuando aparecen y desaparecen partículas virtuales, cuyo tiempo de vida está limitado por el principio de incertidumbre. Las propiedades físicas de tales partículas corresponden a las partículas ordinarias, pero no pueden detectarse directamente.

Se supone que entre las partículas virtuales formadas durante la desintegración del bosón de Higgs, existen aquellas que no son predichas por el Modelo Estándar de la física de partículas elementales. Según este último, si el bosón de Higgs tiene una masa de alrededor de 125 mil millones de electronvoltios, entonces alrededor del 0,15 por ciento de los bosones de Higgs se descompondrán en un fotón y un bosón Z. Sin embargo, algunas teorías que amplían el modelo estándar predicen una tasa de descomposición diferente.

Los investigadores analizaron datos de colisiones protón-protón durante la segunda fase de la operación del LHC de 2015 a 2018, identificando el bosón Z a partir de su desintegración en electrones y muones para detectar eventos de desintegración del bosón de Higgs. El nivel de significación estadística para el descubrimiento de la descomposición putativa fue de 3,4 sigma (desviación estándar), mientras que en física de partículas un valor que difiere de cero en más de tres sigma sugiere una alta probabilidad de que no sea aleatorio. El descubrimiento inequívoco de la descomposición podría afirmarse con una diferencia de cinco desviaciones estándar.

Además, la diferencia entre la tasa de descomposición registrada y la tasa predicha por el modelo estándar fue de 1,9 sigma, que aún no es un resultado estadísticamente significativo. Los científicos asumen que durante la tercera fase del LHC y alcanzando una mayor luminosidad (caracteriza la frecuencia de colisiones de partículas con un objetivo), se obtendrán datos más precisos que indiquen la existencia de Nueva Física más allá del Modelo Estándar.