El miércoles ha sido el día del bosón de Higgs en Moriond EW 2012.
Y como no podía ser menos, Philip Gibbs ha publicado la actualización
de su combinación no oficial LHC+Tevatrón incorporando los datos finales
del Tevatrón.
Esta combinación no oficial, basada en la ley de los grandes números, solo mejora ligeramente la versión previa basada solo en los datos del LHC.
La figura sigue apuntando a un bosón de Higgs con una masa entre
117 y 127 GeV, pero sin lograr una evidencia con suficiente significación estadística.
La figura de arriba es la figura de exclusión de masas y la figura de abajo
el mejor ajuste de la probabilidad de producción del Higgs observada a la predicción del modelo estándar.
Esta figura alegrará la vista a los que aún dudan que el Higgs tenga una masa de 125 GeV y creen que no podemos descartar aún una masa más baja, de unos 120 GeV (Philip ha colocado un pico gaussiano en amarillo en este último valor para reforzar esta idea).
Yo he de confesar que si me hubieran preguntado hace 3 años les habría dicho que el valor que más razonable me parecía para la masa del Higgs era
de 120 GeV pues deja muchas puertas abiertas a física más allá del modelo estándar (por ejemplo, a un Higgs supersimétrico); el valor de 125 GeV está justo en el borde entre un Higgs del modelo estándar y un Higgs supersimétrico (este último algo forzado).
Aún así, en este último año mi opinión ha cambiado y cada día me gusta más un valor entre 124 y 126 GeV para el Higgs.
Obviamente, lo que a mí me guste es solo eso, lo que a mí me gusta.
La Naturaleza es la que tiene la última palabra.
Más información en Philip Gibbs, “Tevatron posts excess with final Higgs results,” viXra log, March 7th, 2012.
Como no podía ser menos, hoy todo el mundo en la física de partículas está hablando del resultado del Higgs obtenido por el Tevatrón.
Cada uno ofrece su opinión y hay varias opiniones claramente contrapuestas.
Ya saben mi opinión, los resultados conocidos hasta ahora apuntan a un Higgs del modelo estándar con una probabilidad de un 99%. Sin embargo, Matt Strassler, “Higgs Results from The First Week of the Moriond Conference,” OPS, March 7, 2012, tan crítico como siempre contra la idea de que la física del Higgs no oculte ningún secreto que anime la fiesta a los teóricos, opina que el nuevo resultado del Tevatrón, fríamente, solo presenta un 90% de probabilidades de corresponder al Higgs del modelo estándar. Según Matt, la señal observada por DZero y CDF del Tevatrón confirma de forma moderada las señales observadas por ATLAS y CMS del LHC.
Según él, los bazas para la existencia de un Higgs que no sea el del modelo estándar se han incrementado gracias al Tevatrón.
Obviamente, se trata de su opinión. Jester, “Higgs: evidence growing stronger,” Résonaances, March 7, 2012, y Tommaso Dorigo, “Tevatron Higgs Results Confirm LHC Signal!,” AQDS, March 7th 2012, opinan todo lo contrario y coinciden conmigo en que las señales apuntan con claridad a un bosón de Higgs del modelo estándar.
Lo que un lector no experto debe saber es que estas opiniones son eso, opiniones, y que la resolución final de la búsqueda del Higgs requiere acumular más colisiones en el LHC.
No hay otra opción.
En detalle las dos siguientes figuras, que soportan la opinión .
En Moriond EW 2012 los resultados sobre el Higgs en el Tevatrón se han publicado en tres presesntaciones. Joseph Haley, “Results from DZero,” Homer Wolfe, “Results from CDF,” y Wade Fisher, “Tevatron Combination.”
La figura más interesante de todas, en mi opinión, es la siguiente.
El valor cero significa que no hay Higgs y el valor uno que hay el Higgs del modelo estándar.
Los datos del Tevatrón son compatibles con un Higgs de baja masa; de hecho, esta figura es exactamente le cabía esperar del Tevatrón, un gran logro para todos los científicos que trabajan en CDF y DZero.
En Moriond EW 2012 también se ha presentado la versión actualizada del análisis sobre el Higgs realizado por ATLAS (les recuerdo que había algunos canales que no habían sido analizados en diciembre pasado) y por CMS, en concreto, SandraKortne, “SM scalar boson search with ATLAS,” y Marco Pieri, ”Searches for the SM Scalar Boson at CMS.”
Como nos destaca Matt Strassler, la incorporación de los nuevos canales en ATLAS ha reducido un poquito la certeza estadística sobre un Higgs con una masa de unos 125 GeV.
Destaca el canal de desintegración del Higgs en un par de leptones tau
(un tau y un antitau) que presenta un déficit incluso respecto a la señal de fondo (background).
Este déficit provoca que la evidencia local para un Higgs con una masa de 125 GeV en ATLAS haya decrecido de 3,5 sigmas a solo 2,5 sigmas (la figura de abajo compara el resultado de diciembre, izquierda,
con el nuevo de marzo, derecha).
La interpretación de este efecto es difícil, pues puede ser una simple fluctuación estadística hacia abajo en los datos; por supuesto, los amantes de la idea de un Higgs leptofóbico estarán dando palmas con las orejas.
Por supuesto, ATLAS no tiene sensibilidad suficiente en el canal ditau para que podamos decir nada sobre la posible fobia del Higgs
a desintegrarse en leptones.
Para mí lo más importante está en el sombreado en rojo con la palabra excluído: ahora mismo ATLAS excluye la existencia de un Higgs en el intervalo de masas fuera de 122,5 y 127,5 GeV; solo quedan 5 GeV en los que puede esconderse el Higgs (la pequeña región alrededor de 118 GeV seguramente es un artefacto estadístico).
Nos destaca este punto importante Jester en Résonaances.
Aunque haya decrecido un poco la señal local de un Higgs a 125 GeV, lo que no hay que olvidar es que la señal observada es tan compatible con un Higgs con esta masa como cabría esperar para los pocos datos analizados hasta ahora, como ilustra esta figura de abajo.
Los resultado publicados por CMS son también interesantes.
El único canal que se ha mejorado ha sido el difotónico, la desintegración de un Higgs en dos fotones, en el que se ha mejorado en un 20% la estimación del fondo (el cambio de la curva a trazos azul a la curva a trazos roja en la figura de abajo).
Con esta mejora la señal para un Higgs a unos 125 GeV pasa a ser cercana a 3 sigmas también en CMS.
Esto significa que todo apunta en el LHC hacia un Higgs con esta masa.
En resumen, a buen entendedor sobran las palabras. ATLAS y CMS nos indican que el Higgs, de existir, tiene una masa entre 122,5 y 127,5 GeV, centrada alrededor de 125 GeV; el Tevatrón confirma esta señal hasta donde puede (para la resolución del Tevatrón una masa de 120 GeV
es lo mismo que una de 130 GeV).
La búsqueda del Higgs sigue siendo tan apasionante como siempre.
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