Concepção artística de uma colisão próton-próton produzindo um par de raios gama (amarelo) no detector ATLAS (Imagem: CERN)

Partícula favorita do mundo está se mostrando muito bem-comportado para o gosto dos físicos. A primeira grande atualização do Large Hadron Collider desde uma partícula semelhante ao bóson de Higgs foi descoberto em julhoregras de um jeito em que o bóson pode abrir a porta para uma nova física, e enfraquece a outra.

Além do mais, não busca direta de partículas contabilizado no modelo padrão da física de partículas, a nossa principal teoria das partículas fundamentais e as forças, também estão vindo de mãos vazias. "Eu, como um caçador de nova física, teria gostado de vê-la diferente do que o que temos agora", dizAlbert Ddo CMS, um dos dois detectores principais no LHC, que é baseado no CERN, perto de Genebra, na Suíça. "Mas os dados são os dados."

Desde o Higgs é creditado com dar massa a outras partículas elementares, um bem-comportado um pode parecer uma coisa boa. O problema é que a partícula é previsto pelo modelo padrão, que deve ser incompleta, uma vez que não contém nenhuma menção de matéria escura e da gravidade.

Já em julho, parecia que o bóson recém-descoberto pode revelar pistas sobre como estender o modelo padrão - ainda havia lacunas nos dados que poderiam ter permitido para algumas propriedades inesperadas .

Tau-tau

O Higgs não for detectada diretamente, mas sim por uma série de outras partículas que está previsto para decair em. Uma anomalia tentadora foi a falta de partículas elementares chamadas léptons tau neste detritos. O Higgs é suposto decair em um tau e sua antipartícula, mas se isso não acontecer, isso poderia sugerir a existência de partículas não-padrão do modelo.

Hoje, os experimentalistas de CMS eo outro principal LHC detector ATLAS, armado com os dados duas vezes mais que eles tiveram em julho, disse oColisor de Hádrons Física simpósio em Kyoto, no Japão, que o número de partículas detectadas tau rastejou acima. Os novos dados ainda não podem descartar um desvio do modelo padrão, mas eles fazem remover a principal razão para pensar que havia um em primeiro lugar.

Christoph Paus do CMS diz que a decadência em partículas tau ainda é "uma prioridade alta, porque eles têm algum potencial por não concordar com as nossas expectativas". Mas parece como se esta fonte de nova física pode ter secado. "Em suma, todos os hullabaloo que cerca de um déficit na taxa de Higgs decai a tau tau ​​anti-/ foi muito barulho por nada", escreveu Matt Strassler da Universidade Rutgers, em Piscataway, Nova Jersey, em seu blog.

Imagem de espelho idêntico

Como o decaimento de partículas novas não é a única coisa que poderia forçar a abertura do modelo padrão. A teoria também diz que o bóson de Higgs se comporta da mesma quando visto em um espelho, dando-lhe o que é chamado "paridade positiva". Em Julho, a paridade da partícula não era conhecido, deixando em aberto a possibilidade de que as imagens de espelho seus não são idênticos. Esse mau comportamento poderia ter sido um sinal de uma extensão elegante ao modelo padrão, chamadosupersimetria .

Mais uma vez, porém, o Higgs parece estar virando a linha de modelo padrão.No simpósio, CMS também relataram um sinal indicando que a sua paridade é positivo, com uma significância estatística de 2,5 sigma, o que significa que existe apenas uma probabilidade de 1 em 100 de que um sinal de como este é produzido por acaso.

"A partícula descoberta no LHC parece mais e mais como a partícula que estava previsto", Steven Weinberg , que ganhou um prêmio Nobel em 1979 por trabalho teórico sobre partículas elementares, disse à New Scientist.

Como se o bom comportamento do bóson de Higgs não foi frustrante o suficiente, pesquisas diretas para nova física do LHC ter aparecido vazio também. Físicos apresentou pesquisas para dezenas de partículas que existem em um mundo governado por algumas destas novas teorias, incluindo a squarks e charginos, neutralinos e gauginos previsto por SUSY.

Esquisitice persistente

"Os resultados realmente dizer-nos que não estamos ou procurando no lugar certo, ou nós não estamos olhando no caminho certo, ou talvez ambos", dizPaul Jackson , físico da Universidade de Adelaide, na Austrália, que funciona em ATLAS.

Há uma estranheza que sobraram de julho, porém, que ainda podem fornecer pistas para a física além do modelo padrão: a Higgs parecia decair duas vezes mais que previsto em pares de fótons.

Alguns pensaram que poderia haver uma partícula modelo não-padrão decaindo para produzir os fótons extras. Outros citaram o excesso fóton como possíveis evidências de que o próprio Higgs pode ser um composto de outras partículas - em vez de a partícula elementar prevista pelo modelo padrão.

Curiosamente, apesar de a coleta de dados significativamente mais informações sobre esta taxa de atenuação, nem experiência forneceu uma atualização. De Roeck diz que eles precisam de mais tempo para fazer cruzados e não seria atraído ainda mais. "Nós tínhamos o resultado, tivemos uma discussão, foi interessante, mas a colaboração sentimos que precisávamos para empurrar um pouco mais difícil", disse ele à New Scientist.

Haijun Yang da ATLAS, diz a análise da taxa de decaimento diphoton está em curso e será atualizado mais tarde. Weinberg disse anteriormente que seria um "cenário de pesadelo" se o LHC descobriu um bóson de Higgs, que fez exatamente o que o modelo padrão previsto e nada mais. Mas ele diz que ainda é muito cedo para dizer se isso é para onde estamos indo.

"É decepcionante que nenhuma nova física mostrou-se ainda", diz Tony Gherghetta , um teórico da Universidade de Melbourne, na Austrália. No entanto, ele acrescenta que outras partículas SUSY - tais como paradas ou gluinos - pode ainda mostrar-se antes do final do ano, quando o LHC está definido para fechar por um ano.

 New Scientist