HC2NP2019, el segundo congreso "Hadronic Contributions to New Physics Searches", organizado por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) en el Puerto de la Cruz, reunió durante una semana a expertos internacionales en física de partículas, nuclear y atómica. En este encuentro se discutieron los últimos avances en la comprobación experimental del llamado Modelo Estándar de Partículas y de sus consecuencias para la resolución de los grandes problemas teóricos, como la materia oscura, el origen de las estructuras de sabor o la conservación de la simetría de Carga-Paridad por las interacciones fuertes. 

Maxim Pospelov,de la Universidad de Minnesota y Perimeter Institute y experto en modelos de sectores de materia oscura, presentó el programa "Physics beyond Colliders", liderado por el CERN, en el que se establecen las estrategias para búsquedas en el laboratorio de todos los posibles modelos de materia oscura, desde axiones a fotones oscuros pasando por el paradigma de los WIMPs (de sus siglas en inglés Weak Interacting Massive Particles). 

En relación a los WIMPs, Jure Zupan,de la Universidad de Cincinnati, presentó los últimos avances en la modelación teórica a la luz delas búsquedas nulas en detección directa o en producción de estas partículas en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC). 

Los neutrinos

Los neutrinos constituyen un referente claro de partículas que interactúan muy débilmente y que pueden guiar las estrategias para la búsqueda de materia oscura. En ese sentido, Pilar Coloma, de la Universidad de Valencia, resumió la situación teórica sobre la naturaleza de los neutrinos y el posible origen de sus masas. Por su parte, Bonnie Flemming, de la Universidad de Yale, describió la situación experimental en física de neutrinos que, principalmente, se está desarrollando en Estados Unidos y Japón.

Las anomalías experimentales

En este congreso también se presentaron nuevos resultados experimentales relacionados con las desintegraciones de kaones y mesones B (de "beautiful", en inglés), que parecen sugerir indirectamente la existencia de nuevas partículas e interacciones relevantes a distancias inferiores al attómetro (10⁻18m). Se presentaron proyecciones experimentales para comprobar cuidadosamente estos intrigantes resultados, tanto por los experimentos del LHC, como por la nueva factoría de mesones B, Belle II, que acaba de entrar en funcionamiento en Japón. Las implicaciones teóricas de estas anomalías, en términos de posibles modelos de nueva física, fueron presentadas por Gino Isidori, de la Universidad de Zurich. 

Igualmente, se expusieron los últimos preparativos que conducirán, a finales de este año, a la nueva medida del momento dipolar magnético del muón por un experimento desarrollado en el laboratorio americano Fermilab. Esta cantidad se observa y predice con una precisión de una parte en un billón, mientras que la predicción del Modelo Estándar está actualmente en desacuerdo con este valor experimental con un grado de certidumbre superior al 99%, por lo que la nueva medida será esencial para esclarecer esta anomalía.

La física nuclear y los supercomputadores

Una temática subyacente en el congreso fueron las correcciones a los observables físicos dadas por los llamados efectos hadrónicos o nucleares, que necesitan ser calculados con precisión para la correcta interpretación de los experimentos en términos de nuevas partículas o nueva física. En los últimos quince años se ha estado fraguando una revolución en la llamada teoría cuántica en el retículo que está permitiendo calcular estas correcciones hadrónicas a través de ambiciosas simulaciones que requieren grandes colaboraciones y supercomputadores. 

Los expertos mundiales de este campo  -como Chris Sachrajada, de la Universidad de Southampton, André Walker Loud, del Laboratorio Nacional de Berkeley, o Vincenzo Cirigliano, del Laboratorio Nacional de Los Álamos- se han dado cita en HC2NP para presentar los nuevos cálculos teóricos con precisiones de hasta el ~0,1 %, lo que era impensable en física nuclear hace 10 años. Está temática estuvo presente en la monumental y provocativa charla de cierre de congreso de Benjamín Grinstein, quien ha visitado el Instituto durante este mes como Investigador Distinguido Severo Ochoa. Entre muchas reflexiones, este físico destacó los condicionantes sociales que llevan a una comunidad científica a consensuar el resultado de una serie de medidas experimentales de un observable dado y, equivalentemente, a consensuar el establecimiento de una predicción teórica. Este proceso resulta muchas veces crucial para la confirmación de un descubrimiento, en particular para aquellos del tipo que se han estado discutiendo durante HC2NP2019 y que se podrían consolidar en los próximos años.

Más información puede encontrarse en:

http://www.iac.es/congreso/HC2NP2019/

Las transparencias de las charlas se pueden encontrar en:

https://indico.cern.ch/event/783304/timetable/?view=standard_inline_minutes

Nota de prensa anterior:

https://www.iac.es/es/divulgacion/noticias/una-mirada-al-mundo-subatomico-desde-el-iac