El bosón W desafía al modelo estándar de la física e intriga al mundo científico

Los bosones son uno de los dos tipos básicos de las partículas elementales de la naturaleza. El bosón W, el «mensajero» de una de las fuerzas fundamentales del universo, acaba de dar la sorpresa, pues tendría más masa de la que se habia predicho y eso contradice al modelo estándar de la física.

Un estudio que publica este jueves ‘Science’ da una nueva medición, dos veces más precisa que la anterior, de la masa del bosón W, fruto de una investigación liderada por la Colaboración del Detector del Colisionador del Fermilab (CDF), que ahora debe esperar a que sea confirmada por nuevos experimentos.

La masa del bosón W tiene una desviación sorprendentemente alta frente a las predicciones del modelo estándar de la física de partículas, que es el marco teórico que describe la naturaleza en su nivel más fundamental, aunque se sabe que es incompleto y aún tiene deficiencias.

Como ha advertido el subdirector del Laboratorio Nacional Fermi (Fermilab, en Estados Unidos), Joe Lykken, «aunque se trata de un resultado intrigante, la medición debe ser confirmada por otro experimento antes de que pueda ser interpretada en su totalidad».

Si se confirmaran, estos nuevos resultados podrían poner de relieve las áreas en las que el modelo estándar debe ser mejorado o ampliado o, incluso, proporcionar un primer vistazo a la física más allá de este.

«El valor sorprendentemente alto» de la masa del bosón W «desafía directamente un elemento fundamental en el corazón del modelo estándar», han señalado en un artículo relacionado los físicos Claudio Campagnari y Martijn Mulders, que no participaron en el estudio.

Datos recogidos entre 1985 y 2011

Bosones y fermiones son partículas elementales, es decir, los componentes más pequeños de todo lo que existe. Los primeros son los que hacen que el resto de partículas interactúen entre sí y el más conocido es el bosón de Higgs, conocido popularmente como ‘la partícula de Dios’, que ayuda a que todas ellas tengan masa.

El bosón W es una partícula mensajera de la fuerza nuclear débil (una de las cuatro que rigen el comportamiento de la materia en el universo) y es responsable de los procesos nucleares que hacen brillar el Sol y de la descomposición de las partículas. Se trata de uno de los parámetros fundamentales más importantes en la física de partículas.

El equipo investigador del Fermilab analizó durante casi una década los datos recogidos entre 1985 y 2011 por el acelerador de partículas Tevatron de la CDF, que está formada por un equipo internacional de 400 investigadores.

«Nos ha llevado muchos años revisar todos los detalles y las comprobaciones necesarias. Es nuestra medición más sólida hasta la fecha y la discrepancia entre los valores medidos y los esperados persiste», ha comentado Giorgio Chiarelli, del Instituto Nacional Italiano de Física Nuclear (INFN-Pisa).

El resultado es una importante contribución para comprobar la exactitud del modelo estándar y «ahora le corresponde a la comunidad de física teórica y a otros experimentos hacer un seguimiento y arrojar luz sobre este misterio», ha valorado David Toback, de la Universidad de Texas A&M.

«Si la diferencia entre el valor experimental y el esperado se debe a algún tipo de nueva partícula o interacción subatómica, lo que es una de las opciones –ha dicho–, hay muchas posibilidades de que sea algo que se pueda descubrir en futuros experimentos».