Investigadores del IFCA participan en el descubrimiento del quark top "soltero" por el Tevatron de Chicago

SANTANDER 5 Mar. (EUROPA PRESS) -

Científicos del acelerador Tevatron, en el 'Fermi Nacional Acelerator Laboratory' han anunciado el descubrimiento de la producción del quark top "soltero" (single-top). En el descubrimiento han participado investigadores del Instituto de Física de Cantabria (IFCA, CSIC-UC), de modo particular Bruno Casal (cuya Tesis doctoral versa sobre este importante hallazgo), su supervisor Alberto Ruiz y la investigadora Rocío Vilar.

Todos ellos, junto con Barbara Alvarez, Javier Cuevas, Gervasio Gómez, Teresa Rodrigo, Luca Scodellaro e Iván Vila, investigadores del IFCA y de la Universidad de Oviedo, son coautores de la publicación que ha sido envíada al "Physical Review Letters".

También ha participado activamente la investigadora Verónica Sorin, del Instituto de Física de Altas Energías (IFAE) de Barcelona, que es, actualmente, la coordinadora del grupo del top en el experimento CDF.

El quark top, el más pesado de todos los quarks, cuyo descubrimiento se realizó en 1995 por el mismo experimento del Tevatrón, suele producirse en compañía de su antimateria, el quark anti-top.

Sin embargo, el modelo estándar de las interacciones fundamentales predice la posibilidad de producirle "soltero", algo que han corroborado ahora los científicos.

INVESTIGACIÓN

Las técnicas para detectarlo han sido muy complejas y han requerido el concurso de varios grupos de trabajo. El grupo del IFCA, en colaboración con científicos de Fermilab, de la Universidad de California y de la Universidad de Oviedo ha utilizado la técnica más sensible de todas ellas.

El investigador Enrique Palencia, que se formó en el IFCA y pertenece actualmente a Fermilab, lo presentará oficialmente a la Comunidad de Física de Partículas en los "Encuentros de Moriond".

La observación del top "soltero" permite la determinación de uno de los parámetros del modelo estándar, el acoplamiento entre el quark top y el quark b, que forma parte de la denominada matriz de Kobayashi y Maskawa, los últimos Premios Nobel de Física. Por otra parte, dicha técnica está siendo utilizada por el mismo grupo para la búsqueda del bosón de Higgs.

Bárbara Alvarez presentará su Tesis doctoral en este análisis, supervisada por el profesor Javier Cuevas de la Universidad de Oviedo.

En estos momentos, el nuevo acelerador del CERN, el LHC, está siendo reparado para comenzar su funcionamiento en el otoño de este año 2009. El viejo acelerador Tevatron de Fermilab sigue cosechando triunfos y abriendo caminos de investigación básica, que el LHC analizará en profundidad en los próximos años.

BOSÓN DE HIGGS

En el caso de que el bosón de Higgs no existiera, el Tevatron tiene grandes probabilidades de demostrar que no existe, mientras que la probabilidad de mostrar evidencia de su existencia es de, aproximadamente, un 10%. Para ello será necesario que el Tevatron continúe funcionando durante el año 2010, lo cual depende del presupuesto de investigación de Fermilab.

En esta competencia por la búsqueda de la que se ha denominado como "partícula de Dios", el Tevatron tiene una experiencia acumulada de 10 años de funcionamiento, en su esquema actual.

Sin embargo, la estadística acumulada es insuficiente, mientras que el LHC, una vez que funcione a pleno rendimiento, tendrá sensitividad suficiente. Ambos aceleradores se complementan y contribuyen al estudio íntimo del comportamiento del Universo.

Los científicos del IFCA están trabajando en ambos aceleradores. El último hallazgo del "single-top" robustece sus técnicas de análisis que actualmente se utilizan para el Tevatron y serán utilizadas, por ellos mismos, en el LHC.

El colisionador Tevatron de Fermilab es el acelerador de partículas más potente del mundo en la actualidad. Se está utilizando, como así lo hará el LHC del CERN, para que los físicos puedan recrear las condiciones presentes durante la formación del universo, reproduciendo las extrañas condiciones que tuvieron lugar en el momento del Big Bang.

Su finalidad es desentrañar las propiedades más fundamentales de la materia y de las fuerzas que rigen su comportamiento a la escala submicroscópica. La causa de la existencia de masa en la materia podría explicarse por la interacción con un campo que puebla el Universo, el campo de Higgs. La observación del bosón de Higgs es muy importante para confirmar estas teorías.