Canais de decaimento
De acordo com o Modelo Padrão, o Bóson de Higgs pode decair em pelo meia dúzia de diferentes padrões de trilhas, ou canais.
A probabilidade de cada caminho varia.
Por exemplo, há uma baixa probabilidade de que um Bóson de Higgs com massa equivalente a 100 bilhões de elétron-volts (100 GeV) de energia vá decair em um par de bósons W, portadores da interação fraca.
No entanto, se sua massa for de 170 GeV, a probabilidade de seu decaimento por este canal seria muito elevada.
Mas as medições anteriores, incluindo as feitas no ano passado pelo LHC, e as anunciadas ontem pelo Tevatron, já excluíram muitas massas possíveis para um Bóson de Higgs dentro do Modelo Padrão.
Com base nisso, espera-se detectar algum sinal por volta de 125 ou 126 GeV.
Esses dois canais envolvidos, chamados de canal de dois fótons e canal de quatro léptons, certamente não são as rotas de decaimento mais prováveis.
Segundo Beate Heinemann, dos Laboratórios Berkeley, "a probabilidade que um Bóson de Higgs de 125 GeV decaia em dois raios gama é de cerca de dois décimos de um por cento, e a probabilidade de que ele decaia em quatro múons ou elétrons é ainda menor."
Ou seja, os físicos encontraram um sinal em um lugar muito improvável.
Encontrar a música no ruído
A chave de tudo - de todas as interpretações das todas as medições de todos os canais dos detectores ATLAS e CMS - é o ruído de fundo.
Mesmo que os canais de dois fótons e quatro léptons tenham uma probabilidade baixa, eles são relativamente livre de ruídos, sinais produzidos por detritos de outras partículas que obscurecem as evidências em outros canais.
Veja: Bóson de Higgs como os fisicos o procuram
As rotas mais prováveis para o decaimento de um Bóson de Higgs com massa próxima a 125 GeV seria o de um quark bottom e um antiquark bottom, ou um par de bósons W, ou um par de partículas tau - mas todos eles são muito mais difíceis de detectar.
"Pacotes de prótons cruzam na frente uns dos outros 20 milhões de vezes por segundo dentro do detector ATLAS, com uma média de 20 colisões em cada cruzamento," explicou Heinemann.
Filtros eletrônicos selecionam automaticamente os eventos, reduzindo-os para cerca de 100.000 por segundo, apontados como de possível interesse.
Softwares sofisticados reduzem ainda mais a seleção, para algumas centenas de eventos por segundo, que são então gravados e armazenadas para estudos posteriores.
Vários físicos criticam essas técnicas, dizendo que o LHC está jogando fora dados demais, que poderiam conter alguma coisa interessante.
"Nós tentamos manter tudo o que alguém poderia pensar que poderia ser interessante," defende Heinemann.
Ou seja, o problema não é só saber o que, mas também onde procurar - ainda que isso lembre a lenda na qual o herói perdeu a agulha dentro de casa, mas resolveu procurá-la lá fora por estar mais claro.
Há algo lá
É com base nessa seleção, de dois canais de baixa probabilidade, mas mais fáceis de entender, que os cientistas tiraram suas conclusões que serão anunciadas na madrugada desta quarta-feira.
Analistas consideram difícil que o fator sigma 5, necessário para estabelecer uma descoberta, tenha sido superado.
Mas ainda que seja, o que eles terão realmente observado, será o Bóson de Higgs ?
Difícil responder, mas virtualmente impossível de responder com certeza.
A revista Nature publicou ontem uma reportagem cujo título é: "Físicos encontram nova partícula, mas será o Higgs?"
"Ok, há algo lá - uma ressonância," disse Martinus Veltman, da Universidade de Michigan, ganhador do Prêmio Nobel de Física em 1999. "Agora nós teremos que descobrir se ela tem todas as propriedades que se supõe que o Bóson de Higgs tenha."
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