La Búsqueda de los Bosones Higgs Triples

En el mundo de las partículas, hay un montón de cosas que pueden ser difíciles de entender. Imagina una enorme máquina conocida como el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) haciendo su mejor imitación de una batidora cósmica. Dentro de este artilugio de alta tecnología, los protones chocan a velocidades alucinantes, creando condiciones similares a las que había justo después del Big Bang. Los investigadores quieren aprender más sobre el misterioso bosón de Higgs, que es como la celebridad de la física de partículas; todo el mundo ha oído hablar de él, pero pocos lo entienden de verdad.

Hoy, hablaremos sobre un tipo específico de evento de Higgs: la producción de tres Bosones de Higgs a la vez-sí, ¡tres! Es un poco como intentar encontrar tres Pokémon raros al mismo tiempo. ¡No es una tarea fácil!

#¿Qué es un Bosón de Higgs?

Imagina el universo como una pista de baile. El bosón de Higgs es el DJ que pone la música que le da masa a las partículas; ¡sin él, todo se movería demasiado rápido como para formar átomos! Descubierto en 2012, esta partícula esquiva tiene la clave para explicar por qué las cosas tienen masa, pero apenas hemos rasguñado la superficie.

#La Búsqueda de la Producción Triple

Ahora, vamos a profundizar en esta búsqueda de producción triple. Imagina intentar encontrar tres DJs (bosones de Higgs) al mismo tiempo en un club enorme (el LHC). Los investigadores recopilaron datos de colisiones entre protones, esperando captar vislumbres de estos DJs teniendo un duelo de baile. Usaron un detector llamado ATLAS, que es como tener la mejor cámara configurada para captar el momento perfecto.

#La Recolección de datos

De 2016 a 2018, los científicos reunieron una montaña de datos de múltiples colisiones, todo mientras intentaban mantener los detectores funcionando sin problemas. ¡Es como organizar una fiesta y asegurarte de que la música no se detenga mientras revisas a los invitados!

Estaban buscando tanto producción [No Resonante](/es/keywords/no-resonante--kk5o6xv) (cuando los bosones de Higgs simplemente se relajan) como producción resonante (donde se unen, creando un gran espectáculo). La idea era ver no solo si podían encontrar estos bosones, sino cómo interactuaban.

#Preparando el Escenario

Con un montón de datos en mano, los científicos prepararon sus experimentos. Crearon tres categorías diferentes:

1. No resonante - Aquí, los DJs solo estaban disfrutando.
2. Resonante - Los DJs se unieron para un remix épico.
3. Pesado-resonante - Este grupo buscaba escenarios más sustanciales donde algunas partículas nuevas y emocionantes pudieran unirse a la fiesta.

#Los Modelos que Usaron

Para dar sentido a la fiesta, los científicos tenían algunos modelos en mente, incluyendo algunos conocidos como el Modelo Estándar (SM) y Más Allá del Modelo Estándar (BSM). El SM es como la lista de reproducción oficial que todos acuerdan que es genial, mientras que BSM tiene algunos remixes raros que los investigadores piensan que también podrían funcionar.

También introdujeron algunas variables emocionantes de “autoacoplamiento del Higgs”. Puedes pensar en ellas como habilidades únicas que cada DJ podría aportar.

#Los Métodos Usados para Encontrar los Bosones

Encontrar estos bosones de Higgs no fue solo aparecer en la fiesta. Los investigadores utilizaron técnicas avanzadas para filtrar el ruido creado por todas las demás partículas rebotando. Uno de esos métodos fue usar una Red Neuronal Profunda (DNN). Esto es como entrenar a un amigo para que reconozca a los DJs según su estilo musical, para que pueda encontrarlos más rápido y con más precisión.

#Los Desafíos

¿El principal desafío? El ruido de fondo de otras partículas era abrumador. Recuerda, no son solo los DJs; ¡hay un montón de fiesteros haciendo ruido! Los investigadores tuvieron que encontrar formas ingeniosas de diferenciar entre los eventos reales de Higgs y el ruido distractor de fondo.

#Los Resultados

Después de todo el trabajo duro y el análisis, ¿qué encontraron? Alerta de spoiler: no encontraron ninguna señal obvia de tres bosones de Higgs. Es como buscar tres Pokémon raros, y después de horas de búsqueda, lo único que encuentras son un par de Magikarp.

Sin embargo, establecieron límites sobre cuán a menudo podrían ocurrir estos eventos, proporcionando una especie de zona “prohibida” para ciertos tipos de producción de Higgs. El límite superior que encontraron fue de alrededor de 59 femtobarns, lo que significa que estaban seguros de que si estos eventos estaban ocurriendo, eran raros.

#La Importancia de los Hallazgos

Aunque los resultados pueden parecer decepcionantes a primera vista, son cruciales para entender la física de partículas. Estos límites ayudan a refinar los modelos existentes sobre cómo se comportan e interactúan las partículas. Es como apretar las reglas de un juego; hace que futuras búsquedas sean mucho más enfocadas.

#Conclusión

En conclusión, la búsqueda de la producción triple de bosones de Higgs fue una aventura ambiciosa llena de desafíos, técnicas de vanguardia y la emoción de la búsqueda. Aunque los investigadores no encontraron tres bosones de Higgs bailando juntos, su trabajo contribuyó enormemente a nuestra comprensión del universo a un nivel fundamental.

Así que, la próxima vez que pienses en el universo y sus partículas, recuerda a los científicos en la búsqueda de eventos raros, tratando de hacer fiesta con el bosón de Higgs, todo mientras se aseguran de no tropezar con las multitudes de otras partículas.

#¡Gracias y Buenas Noches!

Este viaje al reino de la física de partículas puede ser complejo, pero también es fascinante y lleno de sorpresas. ¡Aquí está a más descubrimientos emocionantes y a la emoción de la búsqueda en el mundo de la física!