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| El detector ATLAS en el Gran Colisionador de Hadrones. Crédito: La colaboración ATLAS |
El bosón W es una partícula fundamental. Es la cuarta partícula más pesada del Modelo Estándar y su masa depende del mecanismo de Brout-Englert-Higgs.
La masa del bosón W es uno de los parámetros fundamentales más interesantes del Modelo Estándar de la física de partículas, ya que permite sondear los efectos de la nueva física de forma independiente del modelo.
ATLAS capturó una muestra de bosones W cuando el LHC operaba a una energía de colisión de 7 TeV en 2011. En 2017, ATLAS publicó su primera medición de la masa del bosón W. Con una incertidumbre de 19 MeV, la masa del bosón W se situó en 80370 MeV.
En un nuevo estudio, excepto la medición más reciente del experimento CDF en el Tevatron, un antiguo acelerador en Fermilab, la nueva medición de ATLAS coincide y es más precisa que todas las mediciones anteriores de la masa W.
La medida se basa en un nuevo análisis de una muestra de 14 millones de candidatos a bosón W producidos en colisiones protón-protón en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), el acelerador de partículas insignia del CERN.
En su última investigación, ATLAS volvió a analizar su muestra de bosones W de 2011 para aumentar la precisión de su medición anterior. La nueva masa del bosón W, 80360 MeV con una incertidumbre de 16 MeV, es 10 MeV inferior y un 16% más precisa que el anterior hallazgo de ATLAS. El resultado es coherente con el Modelo Estándar.
Andreas Hoecker, portavoz de ATLAS, declaró: "Para obtener este resultado, ATLAS utilizó una técnica avanzada de ajuste de datos para determinar la masa, así como versiones más recientes y mejoradas de lo que se conoce como funciones de distribución de protones del protón. Estas funciones describen el reparto del momento del protón entre sus quarks y gluones constituyentes. Además, ATLAS verificó la descripción teórica del proceso de producción del bosón W utilizando corridas protón-protón dedicadas del LHC".
"Debido a un neutrino no detectado en la desintegración de la partícula, la medida de la masa del bosón W es una de las medidas de precisión más difíciles de realizar en los colisionadores de hadrones. Requiere una calibración extremadamente precisa de las energías y los momentos de las partículas medidas, así como una evaluación cuidadosa y un control excelente de las incertidumbres de los modelos. Este resultado actualizado de ATLAS proporciona una prueba rigurosa y confirma la consistencia de nuestra comprensión teórica de las interacciones electrodébiles."
Fuentes, créditos y referencias: