lunes, 30 de diciembre de 2013

El bosón de Higgs podría ser el primer indicio de la supersimetría (32529)

Dibujo20130904 evolution scaling factor universe -top- gauge couplings -bottom

La supersimetría predice que el bosón de Higgs tiene una masa por debajo de 130 GeV y los experimentos del LHC indican una masa de 125,7 ± 0,3 (stad) ± 0,3 (sist). Por ello, Wim de Boer (CMS Collab.) afirma que el Higgs es el primer indicio de la existencia de la supersimetría. 
Más aún, sería un indicio más fuerte que otros que son más populares, como la unificación de las constantes de acoplo extrapoladas hasta la escala GUT, la ausencia de divergencias cuadráticas en el cálculo de la masa del Higgs o la existencia de la materia oscura.
 En su opinión, estos otros indicios son más débiles desde un punto de vista estadístico. Nos lo cuenta Wim de Boer (CMS Collab.), “The Discovery of the Higgs Boson with the CMS Detector and its Implications for Supersymmetry and Cosmology,” arXiv:1309.0721 [hep-ph], Subm. 3 Sep 2013.
Dibujo20130904 radiative corrections mssm higgs mass
El Modelo Estándar Supersimétrico Mínimo (MSSM) predice una masa para el Higgs por debajo de la masa del bosón Z, pero las correcciones radiativas a dicho valor pueden ser muy grandes, alcanzando con facilidad un valor de 126 GeV. 
Los términos más relevantes son los loops (bucles o lazos en español) con quarks de tercera generación y sus compañeros supersimétricos (los stop son los squarks asociados a los top). 
El valor máximo para estas correcciones se obtiene cuando el parámetro de mezcla de los stop (Xt) es 2,45 MS, lo que implica que los stop tienen una masa superior a 4 TeV.
Muchos físicos prefieren otros modelos supersimétricos (como NMSSM) porque permiten predecir un stop con una masa observable en el LHC u otras señales de nueva física asociada a la supersimetría. 
Por ejemplo, Joe Sato (Saitama University) y sus colegas opinan que el primer indicio de la supersimetría será el stau (o slepton tau), el compañero supersimétrico del leptón tau predicho por el modelo CMSSM (Constrained Minimal SUSY Standard Model).
 Esta partícula resuelve dos problemas, por un lado es un candidato a partícula de materia oscura y por otro resuelve el problema del (déficit de) litio tras la nucleosíntesis primordial. Nos lo cuenta en Joe Sato, “A first evidence of the CMSSM is appearing soon,” PDF Slides, y en Yasufumi Konishi et al., “A first evidence of the CMSSM is appearing soon,” arXiv:1309.2067 [hep-ph].
Sin embargo, todo apunta a que la supersimetría podría estar fuera del alcance del LHC. 
Aún así, si algún día se descubre la supersimetría y si Wim de Boer tiene razón, quizás los físicos del futuro se sorprendan porque no fuimos capaces de ver que teníamos una prueba de la supersimetría delante de las narices, la masa del Higgs.