De un comunicado de prensa del Imperial College de Londres:
Los físicos dicen que están más cerca que nunca de encontrar la fuente de la misteriosa materia oscura del Universo, después de un año de investigación mejor de lo esperado en el detector de partículas del solenoide compacto de muón (CMS), parte del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en el CERN en Ginebra .
Los científicos han llevado a cabo la primera serie completa de experimentos que destruyen los protones casi a la velocidad de la luz. Cuando estas partículas subatómicas chocan en el corazón del detector CMS, las energías y densidades resultantes son similares a las que estaban presentes en los primeros instantes del Universo, inmediatamente después del Big Bang hace unos 13.700 millones de años. Las condiciones únicas creadas por estas colisiones pueden conducir a la producción de nuevas partículas que habrían existido en esos primeros instantes y que desde entonces han desaparecido.
Los investigadores dicen que están en camino de poder confirmar o descartar una de las principales teorías que podrían resolver muchas de las preguntas pendientes de la física de partículas, conocida como Supersimetría (SUSY). Muchos esperan que pueda ser una extensión válida para el Modelo Estándar de física de partículas, que describe las interacciones de partículas subatómicas conocidas con una precisión asombrosa pero no incorpora la relatividad general, la materia oscura y la energía oscura.
La materia oscura es una sustancia invisible que no podemos detectar directamente pero cuya presencia se infiere de la rotación de las galaxias. Los físicos creen que representa aproximadamente una cuarta parte de la masa del Universo, mientras que la materia ordinaria y visible solo representa aproximadamente el 5% de la masa del Universo. Su composición es un misterio, lo que lleva a posibilidades intrigantes de la física hasta ahora desconocida.
El profesor Geoff Hall, del Departamento de Física del Imperial College de Londres, que trabaja en el experimento CMS, dijo: "Hemos dado un paso importante en la búsqueda de materia oscura, aunque todavía no se ha hecho ningún descubrimiento". Estos resultados han sido más rápidos de lo que esperábamos porque el LHC y el CMS funcionaron mejor el año pasado de lo que nos atrevíamos a esperar y ahora somos muy optimistas sobre las perspectivas de precisar la supersimetría en los próximos años ".
La energía liberada en las colisiones protón-protón en CMS se manifiesta como partículas que vuelan en todas las direcciones. La mayoría de las colisiones producen partículas conocidas, pero, en raras ocasiones, se pueden producir nuevas, incluidas las predichas por SUSY, conocidas como partículas supersimétricas o "partículas". La espartícula más ligera es un candidato natural para la materia oscura, ya que es estable y el CMS solo "vería" estos objetos a través de la ausencia de su señal en el detector, lo que llevaría a un desequilibrio de energía e impulso.
Para buscar espartículas, el CMS busca colisiones que producen dos o más "chorros" de alta energía (grupos de partículas que viajan aproximadamente en la misma dirección) y energía faltante significativa.
El Dr. Oliver Buchmueller, también del Departamento de Física del Imperial College de Londres, pero con sede en el CERN, dijo: "Necesitamos una buena comprensión de las colisiones ordinarias para que podamos reconocer las inusuales cuando sucedan". Tales colisiones son raras, pero pueden ser producidas por la física conocida. Examinamos unos 3 billones de colisiones protón-protón y encontramos 13 "similares a SUSY", alrededor del número que esperábamos. Aunque no se encontraron pruebas de espartículas, esta medida reduce el área de búsqueda de materia oscura de manera significativa ".
Los físicos ahora esperan con ansias la ejecución de 2011 del LHC y el CMS, que se espera que traiga datos que puedan confirmar la supersimetría como una explicación para la materia oscura.
El experimento CMS es uno de los dos experimentos de propósito general diseñados para recopilar datos del LHC, junto con ATLAS (Aparatos Toroidales LHC). El Grupo de Física de Alta Energía de Imperial ha jugado un papel importante en el diseño y construcción de CMS y ahora muchos de los miembros están trabajando en la misión de encontrar nuevas partículas, incluida la esquiva partícula de bosón de Higgs (si existe), y resolver algunas de las misterios de la naturaleza, como de dónde viene la masa, por qué no hay antimateria en nuestro Universo y si hay más de tres dimensiones espaciales.
