- La investigadora de la Universidad de A Coruña, Veronika Chobanova, junto con Peilian Li, del CERN, y Sevda Esen, de la Universidad de Zúrich, lideran un equipo internacional de 25 científicos de diez instituciones diferentes. Trabajan en un experimento que ha logrado las mediciones más precisas del mundo y que podría ayudar a resolver el misterio de la antimateria.
- “Realizar estas mediciones con el volumen y la complejidad de los datos del LHC supondrá un reto tecnológico sin precedentes que requiere nuevas soluciones en el campo del procesamiento de datos y las redes neuronales”, avanza Veronika Chobanova. “Y la UDC está muy bien posicionada en estas áreas”.
A Coruña, 21 de junio de 2023.- En el inicio del universo, se supone que el Big Bang creó cantidades iguales de materia y antimateria, pero el universo actual está compuesto mayoritariamente de materia, entonces ¿qué pasó con la antimateria?
El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) se dedica a investigar este tipo de misterios cosmológicos, que podrían explicarse por la existencia de partículas más allá de las que ya conocemos. La investigadora de InTalent de la Universidad de A Coruña, Veronika Chobanova, colabora con Peilian Li, del CERN, y Sevda Esen, de la Universidad de Zúrich, en un equipo internacional de 25 científicos de diez instituciones diferentes especializados en investigación de precisión. En concreto, analizan los datos del experimento LHCb disponibles para la medición de una fase denominada φs que podría detectar nuevos campos cuánticos y ayudar a resolver el misterio de la desaparición de la antimateria.
El LHC acelera protones y provoca colisiones entre ellos, lo que permite a los físicos analizar los resultados. En aceleradores como el LHC, se pueden considerar dos métodos de búsqueda. Primero, producir partículas en colisiones de protones que nunca antes se habían detectado. Por ejemplo, se descubrió el bosón de Higgs. Segundo, detectar nuevos campos cuánticos mediante mediciones de precisión.
Las búsquedas de precisión son la especialidad del experimento LHCb, dirigido por la investigadora de InTalent de la Universidad de A Coruña e Inditex Veronika Chobanova, y diseñado principalmente para comprender las diferencias en el comportamiento de la materia y la antimateria. Estas diferencias, conocidas en física como «violación de la simetría CP», son una condición necesaria para explicar por qué el mundo en el que vivimos está compuesto principalmente de materia y no de antimateria.
La violación de la simetría CP dejó una profunda huella en la comunidad científica y fue reconocida con dos Premios Nobel de Física, en 1980 y 2008.
Utilizando muestras del segundo período de recopilación de datos, entre 2015 y 2018, el experimento LHCb lleva las mediciones de violación de CP a un nuevo nivel de precisión con dos nuevos resultados. Los parámetros determinan la cantidad de violación de CP en las desintegraciones de mesones B. Uno es el mismo parámetro medido por los experimentos BaBar y Belle en 2001, que resultó en el Premio Nobel, mientras que el segundo, denominado φs, se midió por primera vez en Fermilab con precisión limitada.
“Las dos mediciones son las más precisas hasta la fecha, lo que mejora nuestro conocimiento de estos parámetros hasta en un 35%”, afirma Veronika Chobanova, quien, antes de incorporarse a la Universidad de A Coruña, trabajó en mediciones de violación de CP del experimento Belle. Los resultados concuerdan excepcionalmente bien con la predicción del Modelo Estándar, la teoría de la física que describe las interacciones entre partículas fundamentales conocidas. Por lo tanto, por ahora, aún no tenemos forma de explicar la asimetría entre materia y antimateria con partículas más allá del Modelo Estándar.
Sin embargo, dado el impacto de la precisión, estos resultados fueron destacados por la colaboración LHCb en su sitio web, en el sitio web del CERN (https://home.cern/news/news/physics/lhcb-tightens-precision-key-measurements-matter-antimatter-asymmetry) y pronto se publicará en la revista bimensual CERN Courier, destacando los resultados más impactantes del laboratorio.
La contribución gallega a este proyecto también incluye a Ramón Ruiz, estudiante de doctorado del Instituto Gallego de Física de Altas Energías (IGFAE), codirigido por Veronika Chobanova, quien presentó por primera vez el resultado de φs en un congreso especializado en Lyon. Asimismo, participan los doctores Diego Martínez Santos (IGFAE) y Miriam Lucio (Maastricht), y Marcos Romero (IGFAE), otro estudiante de doctorado recientemente dirigido por Veronika Chobanova y Diego Martínez.
Gracias a mediciones más precisas, hemos logrado importantes mejoras en nuestra comprensión. Estos parámetros son clave para la búsqueda de efectos desconocidos más allá de nuestra teoría actual, explica Chris Parkes, portavoz del LHCb. El LHCb acaba de implementar una serie de mejoras, y los datos futuros profundizarán nuestra comprensión de estos parámetros de asimetría entre la materia y la antimateria.
“Realizar estas mediciones con el volumen y la complejidad de los datos del LHC supondrá un reto tecnológico sin precedentes que requiere nuevas soluciones en el campo del procesamiento de datos y las redes neuronales”, añade Veronika Chobanova. “Y la UDC está muy bien posicionada en estas áreas”. Quizás futuras mediciones indiquen nuevos fenómenos físicos que podrían revelar uno de los secretos mejor guardados del universo.
Veronika Chobanova
Veronika Chobanova es experta en física de partículas. Obtuvo su licenciatura en la Universidad Técnica de Múnich. Realizó su doctorado en el Instituto Max Planck de Física y se graduó en la Universidad Ludwig Maximilian de Múnich en 2015. Para su tesis, midió propiedades fundamentales de partículas utilizando datos del experimento Belle Collider en Japón, obteniendo los mejores resultados del mundo. Se incorporó a la Universidad de Santiago de Compostela y al Instituto Gallego de Física de Altas Energías en 2015 como investigadora postdoctoral. Desde entonces, ha sido miembro del experimento LHCb en el Gran Colisionador de Hadrones (CERN). LHCb es una colaboración de 1500 miembros en la que Veronika ha ocupado importantes puestos de responsabilidad para liderar equipos internacionales de investigación. En enero de 2023, tras obtener una beca Ramón y Cajal del Ministerio de Ciencia e Innovación, se incorporó a la Universidade da Coruña a través del programa Intalent UDC-Inditex.
InTalent UDC- Inditex
Intalent UDC-Inditex es un programa de colaboración entre la Universidade da Coruña e Inditex cuyo objetivo es promover la retención y el retorno de investigadores vinculados o recientemente egresados de la UDC, así como la contratación de investigadores nacionales o extranjeros de gran prestigio. Inditex ha apoyado a instituciones de educación superior en los últimos años, siendo su compromiso con la UDC una de sus señas de identidad.
Foto 1: Peilian Li, izquierda, y Veronika Chobanova, derecha, en el CERN.
Foto 2: Las mediciones de φs del LHCb (en verde) son las más precisas del mundo.
Publicado por:
Oficina de Comunicación de la UDC