Hace unos meses, hubo comunicados de prensa sobre un posible segundo modo de Higgs desvelado por los experimentos del LHC. O quizás una nueva partícula aún más sorprendente como un gravitón ... No había certeza sobre esta nueva partícula porque los experimentos no consiguieron la precisión de 5 sigmas en las medidas.
Me gustaría saber si esta nueva partícula ya ha salido oficialmente o no, y un poco más de información sobre ella (su naturaleza, masa, etc. si se conoce).
Una de las búsquedas realizadas en el LHC consiste en seleccionar sucesos en los que se producen dos fotones de alta energía ( $\gamma\gamma$ ) y al calcular su masa invariante - la energía del par de fotones en su marco de reposo $m_{\gamma\gamma}$ - distribución. El modelo estándar predice que estos sucesos son bastante comunes (principalmente producidos por procesos directos de QCD), y la predicción del SM se denomina "fondo". La dirección $m_{\gamma\gamma}$ La distribución de este fondo es bastante suave y si una nueva partícula se desintegrara en dos fotones, podría aparecer un pico limpio y significativo alrededor de la masa de la partícula en los datos sobre el fondo.
(Hay muchas otras formas en que la nueva física podría alterar la forma de la distribución, pero ésta es una de las más fáciles, y también más o menos lo que ocurre en el caso del Higgs, que puede decaer en dos fotones).
En 2015, los experimentos ATLAS y CMS en el LHC recogieron alrededor de 3 $\text{fb}^{-1}$ de datos a una energía del centro de masas de 13 TeV. Sus análisis independientes revelaron un ligero exceso de sucesos por encima del fondo en torno a una masa de 750 GeV, para el que una de las explicaciones sencillas era una nueva partícula de espín-0 o espín-2 que decaía en dos fotones.
(Fuente: http://resonaances.blogspot.fr/ )
Sin embargo, debido a la cantidad finita de sucesos, era muy plausible que este exceso no fuera más que una fluctuación estadística: habíamos tenido "suerte" y observado más sucesos de los que debería haber de media por $m_{\gamma\gamma}$ en torno a 750 GeV- y el análisis utiliza un enfoque frecuentista para evaluar la probabilidad de observar fluctuaciones más extremas que los excesos observados. Se requiere que esta probabilidad sea superior a aproximadamente $10^{-7}$ (5 "sigmas"), sino que se aproximaba más a 3 sigmas (lo que corresponde a una probabilidad $\sim 10^{-4}$ ). Además, dado que se sondeó un amplio rango de masas, no era tan improbable obtener al menos un exceso de esta amplitud. Este efecto se denomina Efecto "mirar a otro lado . Una vez contabilizado, redujo la significación a 1,9 sigma si no recuerdo mal en el caso de la búsqueda de espín 0 de ATLAS.
Por estas razones, es necesario recopilar más datos para llegar a una conclusión sobre la naturaleza de este exceso (verdadera señal de nueva física o simplemente una fluctuación estadística).
El LHC recogió muchos más datos este año y en agosto los experimentos ATLAS y CMS publicaron sus nuevos resultados en ICHEP basados en aproximadamente 15 $fb^{-1}$ de datos. Parece que el exceso ha desaparecido.
(Fuente: http://resonaances.blogspot.fr/ )
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