El
LHC descubre el pentaquark
http://elpais.com/elpais/2015/07/14/ciencia/1436865472_819305.html
Científicos
en el mayor acelerador de partículas del mundo anuncian el hallazgo de una
exótica partícula compuesta de cinco quarks cuya existencia fue predicha hace
medio siglo
El LHC se adentra
en el universo desconocido
NUÑO
DOMÍNGUEZ 14 JUL 2015 –
Un operario
examina el experimento LHCb / NSF
Los
científicos del mayor acelerador de partículas del mundo, el LHC de Ginebra,
han descubierto una nueva partícula: el pentaquark.
El hallazgo,
anunciado hoy por el laboratorio europeo de física de partículas CERN, lo ha hecho el equipo del experimento LHCb y
confirma la existencia de una nueva forma de organizar la materia a nivel
subatómico. El pentaquark recibe su nombre porque está compuesto de cinco
partículas fundamentales.
Toda la
materia que conocemos se organiza a nivel subatómico de diferentes maneras. Los protones y los neutrones, por ejemplo, están
formados por tres quarks. Otro tipo de
ensamblaje lo componen los mesones, formados por
pares de quarks hechos de materia y antimateria.
Más allá de estas dos categorías, se sabía que la materia podía componer otras
variantes más exóticas que, sin embargo, nunca habían sido observadas.
Una posible estructura del pentaquark / CERN
El
experimento LHCb ha permitido ahora encontrar una nueva variante formada de cuatro quarks de materia convencional y un antiquark, hecho
de antimateria.
“Vimos un
pico en las gráficas muy parecido al que se veía cuando el bosón de Higgs fue
descubierto”, explica a Materia Guy Wilkinson, portavoz del experimento, uno de
los cuatro grandes del CERN.
Curiosamente
los datos aparecieron en la primera ronda de experimentos en el CERN, que
terminó hace dos años. No fue hasta hace tres o cuatro meses que los
científicos se toparon con esos datos. Hasta hace muy poco se estuvo
comprobando que lo que veían no podía deberse a otra cosa sino a la existencia
de una nueva partícula, explica Wilkinson.
Ahora, el nivel de confianza está alrededor de nueve
sigma, muy por encima de los cinco que se necesitan en física para
reclamar un descubrimiento, resalta. Los detalles del hallazgo, anunciado hoy,
están disponibles en arxiv.org y se han enviado a la revista Physical Review
Letters.
Dentro del
estándar
Vimos un
pico en las gráficas muy parecido al que se veía cuando el bosón de Higgs fue
descubierto
El primero
en proponer la existencia de mesones y bariones
hacia más de medio siglo fue Murray Gell-Mann en 1964,
lo que le valió el Nobel de Física en 1969. Su modelo también predecía la
existencia de partículas compuestas más exóticas como la recién descubierta.
Esta nueva partícula “nos puede permitir entender de qué está
compuesta la materia ordinaria, los protones y neutrones de los que estamos
hechos”, dice Wilkinson.Probablemente, añade, no haya solo un tipo de
pentaquark sino varios, y ahora toca buscarlos durante la presente ronda de
experimentos en el LHC.
El objetivo
más preciado del LHC, que ha empezado a funcionar al doble de potencia, es
encontrar física más allá del llamado modelo estándar, que describe las leyes
físicas que gobiernan la materia conocida. El nuevo hallazgo no llega a tanto,
aunque es de gran importancia. "El
modelo de quarks, propuesto hace más de 50 años no excluye la posibilidad de
que existan partículas formadas por más de tres quarks, pero estos llamados
hadrones exóticos solo empezaron a dar muestras
de su existencia hace pocos años", ha explicado Juan Saborido, responsable
del grupo de la Universidad de Santiago de Compostela participante en LHCb, en
una nota de prensa del CPAN. Para el investigador español, el descubrimiento de
estas nuevas partículas formadas por cinco quarks, "no implica física más
allá del Modelo Estándar, pero es un hallazgo muy importante para el
entendimiento de la estructura de los hadrones".
El
pentaquark ha sido descubierto observando los productos de colisiones entre bariones y estudiando las partículas
resultantes. Así han desvelado la existencia de dos estados intermedios de la
materia cantidad de datos acumulada por el LHV indican la existencia de la
nueva partícula.
“Hemos
aprovechado la gran cantidad de datos acumulada por el LHC y la excelente
precisión de nuestro detector para comprobar a qué se deben esas señales”, ha
explicado Tomasz Skwarnicki , científico del LHCb, en una nota de prensa del
CERN. “Nuestra conclusión es que solo pueden explicarse por la existencia de
pentaquarks”, añade.
Ahora el
gran misterio es cómo se sostienen los pentaquarks. Una posibilidad es que sus
cinco componentes estén bien unidos. La otra es que sean el producto de la unión entre una barión y un mesón.
Nota del
autor del blog. Según la wikipedia
Los bariones
pertenecen, junto con los mesones, a la familia de partículas llamadas
hadrones, es decir, aquellas compuestas por quarks. Se diferencian de los
mesones por estar compuestos por tres quarks, mientras que los últimos están
compuestos por un quark y un antiquark.
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