El CMS busca fotones oscuros provenientes del Bosón de Higgs

La colaboración utilizó un gran conjunto de datos de colisión protón-protón, recopilados durante la segunda ejecución del Gran Colisionador de Hadrones , para buscar casos en los que el bosón de Higgs pudiera transformarse, o "descomponerse", en un fotón y un fotón oscuro sin masa. 

Se espera que tales casos sean extremadamente raros, y encontrarlos supondría la presencia de un fotón oscuro potencial, que los detectores de partículas no verán. Para esto, los investigadores suman el momento de las partículas detectadas en la dirección transversal, es decir, en ángulo recto con los haces de protones que colisionan, e identifican cualquier momento sobrante necesario para alcanzar un valor total de cero. Esta falta de impulso transversal indicaría una partícula no detectada.

Los científicos saben de su existencia, pero no saben de qué está hecho. Esto es lo que ocurre sobre el estudio de la materia oscura.

Una  de las muchas ideas es que la materia oscura comprende partículas oscuras que interactúan entre sí a través de una partícula  llamada fotón oscuro. Un fotón oscuro también podría llegar a interactuar con las partículas de el Modelo estándar (entre ellas, el Bosón de Higgs) .

En la conferencia de Física del Gran Colisionador de Hadrones, el CMS informó los resultados de su última búsqueda de fotones oscuros. 

Pero hay otro paso para distinguir entre un posible fotón oscuro y partículas conocidas. Consiste en la masa de la partícula que se descompone en el fotón detectado y la partícula no detectada. Si el impulso transversal es transportado por un fotón oscuro producido en la desintegración del bosón de Higgs, esa masa debería corresponder a la masa del bosón de Higgs.

La colaboración de CMS siguió este plan pero no encontró señal de fotones oscuros.