Los científicos de la colaboración DZero, en el Fermi National Accelerator Laboratory del Departamento de Energía, han logrado la medición más precisa del mundo
de la masa del bosón W con un solo experimento.
Combinado con otras medidas, la reducción en la incertidumbre de la masa de este boson W, dará lugar a límites más estrictos en la masa de ese esquivo bosón de Higgs.
El bosón W es el portador de la fuerza nuclear débil y un elemento clave del Modelo Estándar de partículas y fuerzas elementales.
La partícula, que es aproximadamente
85 veces más pesada que un protón, permite reducir la radiactividad beta
y brille el sol.
El Modelo Estándar predice también
la existencia del bosón de Higgs,
el origen de la masa para todas las partículas elementales.
Precisión las mediciones en la masa del bosón W proporcionan una ventana para el bosón de Higgs y tal vez, para la observación de otras partículas que aún no se han detectado.
El valor exacto de la masa de W es crucial para los cálculos que permiten
a los científicos estimar la probabilidad de masa del bosón Higgs,
mediante el estudio de sus sutiles efectos cuánticos en el boson W y el quark cima, una partícula elemental que se descubrió en el Fermilab en 1995.
Los científicos que trabajan en el experimento DZero,
han medido ahora la masa del bosón W con una precisión de 0,05 por ciento.
La masa exacta de la partícula es de 80,401 +/-0,044 GeV/c^2.
"Esta hermosa medición ilustra el poder del Tevatron como un instrumento de precisión, y que los esfuerzos por probar el Modelo Estándar se vuelve
más tenso y revelador"
El equipo determinó DZero la masa del bosón W, mediante la medición de la descomposición de los bosones W en los electrones y electrones neutrinos.
Para realizar la medición se requiere calibrar el detector de partículas con una precisión en torno a las tres centésimas del uno por ciento, una ardua tarea que
ha supuesto varios años de esfuerzo por parte del equipo de científicos, incluidos los estudiantes.
Desde su descubrimiento en el laboratorio europeo CERN,
en 1983, muchos experimentos del Fermilab y el CERN han ido mediendo
la masa del bosón W con cada vez mayor precisión.
Ahora DZero ha logrado mejor precisión debido al minucioso análisis de una gran muestra de datos entregados por el colisionador de partículas Tevatron en Fermilab.
El resultado de DZero es coherente con anteriores resultados, que confirman
la validez de las diferentes técnicas de calibración y análisis.
"Este es uno de los mayores desafíos en precisión de mediciones del Tevatron", señalaba el co-portavoz de DZero
"nos tomó muchos años de esfuerzos de colaboración construir
un detector de 5.500 toneladas, recopilar y reconstruir los dato,
y luego realizar los complejos análisis para mejorar nuestro conocimiento de este parámetro fundamental del Modelo Estándar".
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