Investigadores asturianos, claves en nuevos hallazgos en la física

La investigación permitirá dar un avance cualitativo y cuantitativo a nuevos hallazgos en la física. El equipo científico que participa en ella, formado para varias instituciones y relevantes universidades de todo el mundo, ha conseguido examinar la posibilidad de producir fotones oscuros (dark photon). Lo ha hecho mediante la desintegración de bosones de Higgs en el mayor acelerador de partículas del mundo, el LHC. Estos fotones oscuros tienen dos particularidades: por un lado, son partículas con un «alto tiempo de vida», dado que tienen una vida media de más de una décima de una milmillonésima de segundo; y, por otro, son «exóticas», porque no forman parte del modelo estándar de la física de partículas, esto es, la principal teoría sobre los componentes fundamentales del Universo.

La investigación permite a los investigadores disponer de más información sobre el proceso de cómo los bosones de Higgs se desintegran en fotones oscuros, estrechando aún más el área en la que los científicos pueden buscarlos.

Según las predicciones realizadas los cientíificos, los fotones oscuros viajarían una distancia en el detector CMS antes de desintegrarse en muones desplazados. Si se rastrean las huellas que dejan, «se descubriría que no llegan hasta el punto de colisión, porque las huellas proceden de una partícula que ya se ha alejado cierta distancia, sin dejar rastro», explican desde la Universidad de Oviedo. Estos muones desplazados son el principal objeto de análisis en esta búsqueda.

Participación asturiana

El equipo la institución académica asturiana se ha encargado de la búsqueda y análisis de estas partículas exóticas de tiempo de vida alto, muy diferentes al conocido Bosón de Higgs. Ha rediseñado y perfeccionado el sistema de filtrado que permite seleccionar una pequeña fracción de las millones de colisiones que se producen en un segundo. El principal artífice de este rediseño es el investigador Alejandro Soto, que está realizando su tesis doctoral en el Grupo Experimental de Altas Energías del ICTEA.

Según informan desde la Universidad, en los próximos meses, el equipo del Grupo Experimental de Altas Energías seguirá trabajando en técnicas más potentes para analizar todos los datos tomados en el tercer periodo de funcionamiento, con el objetivo de seguir explorando nueva física más allá del modelo estándar, al tiempo que trabaja en el rediseño del sistema de filtrado para cuando entre en funcionamiento el LHC de alta luminosidad en 2029, gracias al trabajo, entre otros, de los investigadores Pelayo Leguina, Javier Prado, Clara Ramón y Carlos Vico. Para este trabajo, el grupo cuenta con el proyecto INTREPID, dirigido por el profesor Folgueras, desde el que desarrollarán técnicas avanzadas de inteligencia artificial y tarjetas programables de última generación para construir un sistema de filtrado que permita detectar estas partículas de alta vida media en una fracción de segundo (microsegundos) y facilitar así un descubrimiento científico sin precedentes en los próximos años.

En esta ambiciosa investigación, han participado, además del Grupo de Altas Energías del Instituto de Ciencias y Tecnologías Espaciales de Asturias (ICTEA) de la universidad asturiana, el Instituto de Física de Cantabria (IFCA), el Instituto de Altas Energías de la Academia Austriaca de las Ciencias (HEPHY), la Universidad de California Los Ángeles (UCLA), la Rice University y el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT).