Cómo buscan los físicos grietas en la simetría del universo exprés
En el detector ATLAS del Gran Colisionador de Hadrones, los protones chocan con una energía enorme y, entre los escombros, a veces nace un bosón de Higgs: la partícula que da masa a otras partículas. Los físicos reunieron datos sobre cómo aparece este bosón y en qué se desintegra: mediante fusión de bosones vectoriales, pares de leptones tau, bosones W, fotones, bosones Z y quarks b. Al combinar todos estos canales, comprobaron si se conserva la simetría CP, es decir, si el bosón de Higgs se comporta igual al intercambiar partículas por antipartículas y aplicar un reflejo especular.
La violación de la simetría CP es uno de los grandes misterios de la física: podría explicar por qué en el universo casi no hay antimateria, aunque tras el Big Bang debería haber habido la misma cantidad de partículas y antipartículas. Pero en los datos de ATLAS no se halló rastro de tal violación. En cambio, se lograron establecer las restricciones más estrictas hasta la fecha sobre tres parámetros que describen una posible violación en teorías más allá del modelo estándar. Estos parámetros son como perillas de ajuste: si no son cero, la simetría se rompe.
Ahora los físicos saben que esas "perillas" solo pueden girarse un ángulo diminuto, si es que pueden girarse. Esto reduce el campo para nuevas teorías y nos acerca a comprender por qué el mundo está hecho de materia y no de antimateria. El siguiente paso es acumular aún más datos y comprobar otros procesos con el bosón de Higgs.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2603.20117
A combination of measurements of the CP properties of Higgs boson interactions with electroweak gauge bosons is presented, using 140 fb$$^{-1}$$ of proton-proton collisions at $$\sqrt{s} = 13$$ TeV recorded by the ATLAS detector. Results from VBF $$H\to\tau\tau/WW^{*}/\gamma\gamma$$, inclusive $$H\to ZZ^{*}$$, and $$WH,H\to b\bar{b}$$ channels are combined. No evidence of CP violation is observed, and constrains on the CP-violating operators in the Standard Model Effective Field Theory framework are set in the Warsaw basis. The results from the combination improve by over 40$$\% $$ on previous individual limits on $$c_{H\tilde{W}}$$ and, for the first time, simultaneous constraints on three coefficients $$c_{H\tilde{W}}$$, $$c_{H\tilde{B}}$$, and $$c_{H\tilde{W}B}$$ are set. These limits are the most stringent constraints to date on the relevant Wilson coefficients in the SMEFT framework with minimum model dependence.
Si la simetría CP se violara un poco más, en el universo podría no quedar materia para estrellas y planetas: todo se habría aniquilado en los primeros instantes tras el Big Bang.