Una nueva partícula ayudaría a explicar cómo se mantienen unidos los quarks

(Ilustración: Wikimedia Commons)

Investigadores del experimento LHCb (uno de los siete sobre partículas que se desarrollan en el Gran Colisionador de Hadrones del CERN) han anunciado el descubrimiento de una nueva partícula, denominada Xicc ++, un barión (partículas que componen la mayoría de la materia, incluyendo protones y neutrones) cuyo hallazgo podría echar luces cómo funcionan las fuerzas que mantienen unidos a los quarks en el universo.

Todos los bariones se componen de tres quarks, un tipo de partícula fundamental que existe en seis tipo —conocidos como sabores—: arriba, abajo, encanto, verdad, extraño y belleza. Mezclar los sabores, según la teoría, produce una gran variedad de extraños bariones, muchos de los cuales aún no han sido observados en el mundo real.

Abolhassan Jawahery, miembro del equipo de la Universidad de Maryland, dice que el hallazgo de la nueva partícula "no representa nueva física, pero ayuda a llenar la imagen que tenemos del modelo de quarks. Puede resolver algunos rompecabezas pendientes. "

La partícula hallada contiene dos quarks del sabor más pesado, encanto, y uno arriba. Una composición bastante particular en la medida en que otros bariones conocidos tienen tres quarks giran uno alrededor del otro igualmente, mientras que en la partícula hallada los dos quarks encantadores se ubican al centro mientras el quark más ligero orbita a su alrededor.

Toda esta masa extra le da a Xicc ++ un peso de alrededor de 3.621 megaelectronvoltios, haciéndolo cuatro veces más pesado que el protón (compuesto por dos abajo y un arriba).

En 2002, el experimento SELEX en el acelerador de partículas estadounidense Fermilab encontró evidencia de una partícula similar, pero con una masa diferente que desconcertó a los teóricos. "Tenía una masa muy extraña que parecía sospechosa", según Sheldon Stone, miembro del equipo de LHCb de la Universidad de Syracuse, Nueva York. Aquel resultado habría sembrado “el caos en nuestro modelo de cómo las cosas se mantienen unidas”, mientras que la nueva partícula “va a ser muy reconfortante para los teóricos” afirma Stone.

El resultado anunciado hoy en la Conferencia Europea de la Sociedad Física de Física de Alta Energía en Venecia, Italia, tiene una significancia estadística de más de 7 sigma -una medida de la confianza de los investigadores en el hallazgo. El estándar para descubrimientos firmes es de 5 sigma, mientras que el hallazgo de SELEX solo alcanzó 4.8 sigma.

Los físicos esperan que el estudio de la nueva partícula los ayude a probar la cromodinámica cuántica, la teoría de la fuerza fuerte, que es responsable de mantener a los quarks juntos en bariones.

Hans Huerto

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