Búsqueda de procesos raros o prohibidos en el sector de leptones cargados del modelo estándar de la física de partículas

Clave: CF-2023-G-4803 

Vigencia: 2024-05-27 a 2026-11-30 

Responsable: Dr. Iván Heredia de la Cruz 

Fuente de financiamiento: Conahcyt 

Resumen: Por 50 años, el Modelo Estándar (ME) de la física de partículas se ha sostenido como una descripción precisa de la materia y sus interacciones al nivel más fundamental. Empero, no es capaz de explicar observaciones como la materia y energía oscura, o la asimetría materia-antimateria del universo.

Estudiar fenómenos más allá del ME representa un desafío científico y tecnológico, que involucra colaboraciones internacionales y grandes aparatos, incluidos los llamados colisionadores de partículas. El más conocido es el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), en donde se confirmó la existencia del bosón de Higgs. Sin embargo, la no-observación de nuevas partículas pone en duda la suficiencia del LHC para responder a las interrogantes pendientes, por lo que en este proyecto atacamos el problema desde un enfoque alternativo: mediante la búsqueda específica de procesos raros o prohibidos por el ME con el colisionador intenso de última generación, SuperKEKB, y el detector Belle II.

SuperKEKB/Belle-II producirá en los próximos años la mayor muestra en el mundo de mesones B y leptones tau, en un ambiente de bajo ruido, lo que nos permitirá alcanzar las mejores cotas o medidas de las tasas de desintegración de leptones tau. La observación de un canal del tau que viole sabor leptónico sería señal incontrovertible de física más allá del ME, que podría no evidenciarse por ningún otro medio en las próximas décadas. En cualquier caso, las medidas acotarán el rango energético de la nueva física, al que deberá apuntar el próximo gran colisionador de partículas.