Los investigadores del Grupu Esperimental de Física d'Altes Enerxíes del ICTEA, na Universidá d'Uviéu, lleven más de 15 años arreyaos nel preséu científicu más grande del mundu, el LHC (Large Hadron Collider o Gran Colisionador de Hadrones) del CERN, un xigantescu acelerador circular de partícules de 27 kilómetros. En particular, unu de los sos esperimentos, CMS, que pretende reconstruyir los cientos de partícules resultantes del choque de protones, cuenta cola participación de el investigadores de la Universidá d'Uviéu. CMS ye unu de los dos esperimentos del LHC nos que s'afayó'l bosón de Higgs. A lo llargo d'estos años, nel LHC realizáronse choques a distintes enerxíes (nel centru de mases): 5, 7, 8 y 13 teraelectronvoltio (TeV). Investigadores del ICTEA, xuntu al DESY en Hamburgo, publicaron apocayá na revista Journal of High Energy Physics el primer artículu científicu de la collaboración con datos provenientes d'estos choques de récord. 

Bárbara Álvarez González, profesora del Departamentu de Física de la Universidá d'Uviéu ya investigadora del ICTEA, esplica que, en xunetu de 2022, tres la segunda parada técnica para realizar meyores en dellos elementos del acelerador y de el detectores asitiaos nel LHC (como CMS), los científicos del CERN consiguieron algamar una enerxía de choque de 13,6 TeV, estableciendo asina un nuevu récord mundial. A partir d'esi momentu, los más de 3000 científicos de la collaboración CMS dedicáronse a analizar los datos recoyíos pol detector homónimu coles mires de validar el Modelu Estándar de Física de Partícules, la meyor teoría disponible hasta'l momentu para describir les partícules fundamentales y les sos interacciones, o para atopar nueves partícules o nuevos procesos nunca antes detectaos.

Apocayá, publicar na prestixosa revista Journal of High Energy Physics el primer artículu científicu de la collaboración con datos provenientes d'estos choques de récord na que participaron los citaos investigadores del ICTEA y de DESY en Hamburgo. Nel artículu mide la probabilidá (sección eficaz) cola que se producen pares de la partícula más pesada conocida (el quark top) nel choque. 

“La producción de pares de quarks top ye un procesu bien frecuente nel LHC, polo que la determinación precisa de la so probabilidá d'escurrimientu a la nueva enerxía ye un pasu previu fundamental pa la plétora de resultancies que, ensin dulda, van producir a lo llargo de los próximos meses a midida que vaiga aumentáu la cantidá de datos recoyíos nos choques que se siguen produciendo nel LHC”, comenta esta profesora. Ye, amás, un bon indicador de la esistencia d'otros procesos físicos non conocíos (Física más allá del Modelo Estándar) si produxeren discrepancies colo que predicen les teoríes conocíes. La resultancia publicada, cola meyor precisión alcanzada hasta la fecha pa esta midida en CMS, amuesa un bon alcuerdu coles predicciones teóriques. “Nesti sentíu, foi clave la nuesa esperiencia del grupu d'investigación asturianu na midida d'esti procesu nel que lleva trabayando y apurriendo resultancies más de 15 años. Eso dexó llograr una resultancia bien competitiva nun tiempu bien curtiu y con solo una fracción bien pequena de los datos recoyíos”, añede Andrea Trapote, investigadora predoctoral Severu Ochoa del ICTEA y del Departamentu de Física.

Na actualidá, tán analizándose el restu de los datos recoyíos p'ameyorar la precisión de la midida y, amás, estudiar otros procesos físicos con una menor probabilidá de producción. “La enerxía de choque de protones correspondiente a 13,6 TeV va usar mientres tou esti nuevu periodu d'operaciones del LHC hasta avientu del 2025. Espérase atropar más datos nesti periodu solu (200 fb⁻¹ en 4 años) que nos dos periodos anteriores (190 fb⁻¹ en 7 años), lo que va suponer la mayor cantidá de datos enxamás recoyida por un esperimentu de física de partícules”, conclúi Clara Ramón, tamién investigadora predoctoral Severu Ochoa del ICTEA y del Departamentu de Física de la Universidá d'Uviéu.
 

Referencia
The CMS collaboration., Tumasyan, A., Adam, W. et al. First measurement of the top quark pair production cross section in proton-proton collisions at s√ = 13.6 TeV. J. High Energ. Phys. 2023, 204 (2023). https://doi.org/10.1007/JHEP08(2023)204