Bóson de Higgs no Tevatron?
A figura da esquerda é o sinal bruto, que corresponde à massa invariante de di-jatos medidos pelo experimento em associação a um bóson W. Note o pequeno excesso, em relação ao fundo calculado, em torno de 150 GeV/c2. Depois que esse fundo é subtraído (figura da direita), nota-se um pico estatisticamente significativo que, nessa figura, é ajustado por uma gaussiana. Se verdadeiro, corresponde à descoberta de uma nova partícula. Mas que partícula seria essa?
A primeira ideia que viria à cabeça seria o bóson de Higgs. O próprio Tevatron vem procurando por ele nessa região de massa e vem excluindo vários intervalos de massa, sistematicamente. Será que temos uma primeira evidência da sua existência? Pouco provável, pelo menos nos moldes mais comuns previstos atualmente. Esses modelos prevêem que o Higgs decaia predominantemente em jatos de quarks pesados, o que não é o caso dessa medida. Com um sinal desse tamanho, o mesmo deveria ser bem visível no seu canal de decaimento mais provável. Se for o Higgs, certamente seria um Higgs diferente do que se espera.
Um trabalho interessante foi publicado uns dias antes que o artigo do CDF (arXiv:1103.6035). Nesse artigo, os autores especulam sobre a existência de um bóson Z' que, segundo o modelo exposto, teria massa similar àquela observada no experimento do CDF, conforme mostra a figura abaixo.
A previsão do espectro de massa desse trabalho concorda razoavelmente com os dados e é, sem dúvida, bem mais interessante que um ajuste gaussiano. Além disso, segundo os autores, esse bóson seria capaz de explicar também algumas assimetrias observadas na produção de pares de quarks top e anti-top, também medidas pelo experimento CDF. Esse novo bóson, com pequeno acoplamento a léptons, poderia ser responsável por mediar interações envolvendo matéria escura.
Se esse excesso for realmente um primeira observação de uma nova partícula, sua existência será confirmada em breve, seja a partir da análise de maior estatística no CDF, seja nos experimentos do LHC. Nesse caso, essa observação se transformará em uma descoberta realmente interessante que movimentará bastante a comunidade de física de partículas. Se outros experimentos não confirmarem essa observação... Bem... Paciência... Quem não lembra dos pentaquarks em meados dos anos 2000?
O seminário realizado hoje no Fermilab para anunciar esses resultados pode ser visto aqui. Não haveria melhor forma de terminar um programa de física de muitos anos, já que o Tevatron (dizem até que o próprio Fermilab) será fechado esse ano para reduzir gastos públicos nos EUA.
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