Partícula exótica nunca antes vista descubierta en el CERN

Un equipo del CERN anuncia que ha observado un nuevo tipo de partícula formada por cuatro quarks. Un descubrimiento que podría ayudar a comprender mejor las formas en que los quarks, bajo el efecto de la fuerza fuerte, se unen entre sí para formar protones y neutrones, presentes en los núcleos de los átomos.

Los quarks de las partículas elementales son la base de cualquier forma de materia observable (o bariónica). Estas partículas se unen para formar lo que los físicos llaman hadrones, que incluyen protones y neutrones, que se encuentran en los núcleos atómicos.

En otras palabras, si tuviera la capacidad de acercarse a todas las formas observables de materia, los componentes más pequeños, en muy bien, serían los quarks.

Una partícula exótica nunca antes vista

Para formar estos famosos hadrones, los quarks suelen combinarse en grupos de dos y tres. Sin embargo, durante mucho tiempo, los físicos teorizaron la existencia de hadrones con cuatro quarks (tetraquarks) y cinco quarks (pentaquarks). En los últimos años, los experimentos llevados a cabo en el LHC han confirmado la existencia de varios de estos hadrones denominados “exóticos”.

Un equipo del LHC anuncia hoy el descubrimiento de otra de estas partículas. Según el estudio, publicado en el servidor de preprint arXiv, también estaría formado por cuatro quarks, con la diferencia de que sería cuatro quarks pesados del mismo tipo: dos quarks encantados y sus antiquarks.

Hasta ahora solo hemos observado tetraquarks con dos quarks pesados ​​como máximo, y ninguno con más de dos quarks del mismo tipo., explica el portavoz saliente de la Colaboración LHCb, Giovanni Passaleva. El estudio de un sistema también nos permitirá probar nuestras teorías bajo restricciones.“.

Estas partículas, compuestas por combinaciones inusuales de quarks, parecen ser verdaderos “laboratorios” que permiten a los investigadores estudiar una de las cuatro fuerzas fundamentales conocidas por la naturaleza, esenciales para la unión de estas partículas.

Gran Colisionador de Hadrones del LHC
El LHC, el acelerador de partículas más grande del mundo ubicado bajo la frontera franco-suiza. Créditos: Wikimedia Commons / CERN

Concretamente, el equipo del LHCb explica haber aislado este nuevo tetraquark gracias a una técnica destinada a buscar un “exceso de eventos de colisión”, también conocido como “bache”, sobre un fondo suave de eventos.

Al analizar varios conjuntos de datos recopilados por el Gran Colisionador de Hadrones de 2009 a 2013 y de 2015 a 2018, los físicos detectaron uno de estos “golpes” en la distribución de masa de partículas.

Se dice que este golpe tiene una significación estadística de más de cinco desviaciones estándar, que es el umbral habitual para reclamar el descubrimiento de una nueva partícula. Además, su masa parece ser adecuada para la masa teorizada de partículas compuestas por cuatro quarks encantados.

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