¿Hay vida más allá del Bosón de Higgs?

La próxima decisión sobre la ubicación de la sede norte del observatorio de rayos gamma CTA, donde España propone la candidatura de Tenerife, y la contribución de nuestro país a la construcción del laboratorio de referencia en Europa en física nuclear, FAIR, serán dos de los temas que debatirán este mes los investigadores del Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN), aunque el punto principal serán las investigaciones en el LHC tras el descubrimiento del bosón de Higgs. La cita es a finales de noviembre en Santiago de Compostela, informa la agencia SINC.

Doscientos expertos se darán cita en Santiago de Compostela del 25 al 27 de noviembre para participar en las V Jornadas CPAN, que cada año reúnen a la comunidad científica española en física de partículas, astropartículas y física nuclear. Tras la concesión del Nobel de Física a la teoría sobre el origen de la masa de las partículas subatómicas, y el Príncipe de Asturias de Investigación a su confirmación con el descubrimiento del bosón de Higgs en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN, los científicos españoles aprovechan las Jornadas CPAN para mirar hacia el futuro.

Además de los retos del LHC a partir de su reinicio en 2015, en el congreso se tratarán la próxima elección de la sede del observatorio de rayos gamma Cherenkov Telescope Array (CTA), donde España propone candidatura, y los avances en física nuclear y física del sabor.

En las jornadas se expondrán los resultados más interesantes a los que han contribuido los grupos de investigación españoles que participan en los experimentos del LHC. Destacan los avances en el estudio de las diferencias entre materia y antimateria, que explicarían por qué el universo visible y nosotros mismos estamos formados por un tipo de partículas y no por su opuesto.

En el LHC se buscan las diferencias entre materia y antimateria

Este estudio se realiza principalmente en el experimento LHCb, donde hay una importante participación del grupo de investigadores del Instituto Gallego de Física de Altas Energías (IGFAE) de la Universidad de Santiago de Compostela (USC) participante en el CPAN, que se ha encargado de la organización de este encuentro que se celebra por primera vez en Galicia.

El LHC se encuentra en su primera parada de mantenimiento para volver a funcionar en 2015 a su máxima potencia. Los grupos de investigación españoles explicarán su contribución a la mejora del mayor acelerador de partículas del mundo, y cómo influirá en el aumento de su potencial de descubrimiento.

En sus primeros tres años, el LHC ha superado las expectativas: además de hallar el bosón de Higgs y confirmar la teoría sobre el origen de la masa que les ha valido el Nobel de Física a Peter Higgs y François Englert, ha acumulado gran cantidad de datos que ha permitido a los físicos obtener interesantes resultados, aunque de momento no hay rastro de física más allá del Modelo Estándar, la teoría que describe las partículas elementales y sus interacciones.

Se busca 'nueva física'

Sin embargo, los científicos siguen buscando. Durante las V Jornadas CPAN se expondrán modelos teóricos elaborados a partir de los resultados obtenidos hasta ahora en el LHC con el objetivo de predecir dónde se encuentra esa ansiada 'nueva física'. El recién descubierto bosón de Higgs podría ser una puerta hacia ella, y los científicos analizan si se trata del primero de una nueva familia de partículas.

Una de las teorías más conocidas que se está reelaborando a la luz de los datos del LHC es la llamada supersimetría, que postula la existencia de partículas compañeras de las conocidas pero con mucha mayor masa. Las sesiones de física teórica no abarcan también otros modelos en física de neutrinos o teoría de cuerdas.

El experimento GERDA trata de descubrir si el neutrino es su propia antipartícula

En Santiago de Compostela se comentarán también los resultados más destacados del año en física de astropartículas, disciplina entre la Astronomía y la Física de Partículas. La detección por el experimento IceCube de neutrinos de alta energía (miles de veces la producida en aceleradores de partículas) de origen astrofísico, los primeros avances del detector AMS, ubicado en la estación espacial internacional, en su búsqueda de antimateria y materia oscura, y los datos del experimento GERDA, una de las investigaciones que se ubican en todo el mundo para descubrir si el neutrino es su propia antipartícula, serán algunos de los temas centrales.

Otro de los temas destacados es la inminente decisión sobre la ubicación de la sede en el hemisferio norte del que será el mayor observatorio del mundo de telescopios Cherenkov, CTA. España, uno de los 27 países que forma la colaboración internacional, aspira a albergar la sede en la isla de Tenerife. El desarrollo de instalaciones para la investigación será también uno de los ejes que se tratarán las reuniones de física nuclear celebradas durante las jornadas.

Además de la contribución española a la construcción del futuro laboratorio de referencia en Europa en física nuclear, FAIR, con proyectos como AGATA o CALIFA (este último liderado por la Universidad de Santiago de Compostela), la red de física nuclear analizará la situación de otras instalaciones y proyectos en física nuclear a nivel nacional.

Física aplicada

Las aplicaciones de la física nuclear cuentan también con un importante espacio: por un lado se discutirán sistemas que permiten una mejor medición de las concentraciones de gas radón, un gas noble de origen radioactivo que presenta mayores concentraciones en Galicia, y se expondrán sistemas para refinar las mediciones de los elementos procedentes del combustible nuclear.

La red española en física del sabor analizará resultados que muestran discrepancias

Por otra parte, los investigadores de la 'red española en física del sabor', disciplina que estudia las propiedades de la materia a nivel fundamental, analizarán resultados que muestran discrepancias con la teoría obtenidos en el experimento LHCb del CERN y en el experimento BaBar de SLAC (EE UU), ambos con participación española.

Desde hace cinco años, el CPAN, proyecto Consolider-Ingenio 2010, celebra esta reunión anual para fomentar la coordinación de la comunidad científica española en estas áreas de la Física. Además de las conferencias científicas, en las jornadas se hará entrega de los premios del IV concurso de divulgación del CPAN, el miércoles 27 de noviembre.

El CPAN está formado por más de 400 científicos de 26 grupos de investigación del CSIC, el CIEMAT y varias universidades, entre ellas la de Santiago de Compostela. Sus objetivos son la promoción y coordinación científica de la participación española en proyectos internacionales como el LHC, el desarrollo de actividades comunes de I+D y la formación e incorporación a los grupos de investigadores y técnicos.