El CERN suizo ha confirmado hoy el descubrimiento de una nueva clase de partícula subatómica conocidas como pentaquark. El hallazgo se ha producido gracias al experimento LHCb del Gran Colisionador de Hadrones. Y no solo supone el descubrimiento de una nueva partícula, también de una nueva estructura de la materia.

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“Representa una forma de agregar los quarks, una forma que no se ha observado nunca antes durante más de 50 años de búsquedas experimentales. Estudiar sus propiedades podría permitirnos comprender mejor cómo está constituida la materia, los protones y neutrones de los que todos estamos hechos”. Así ha resumido en un comunicado Guy Wilkinson, portavoz del experimento LHCb, el importante hallazgo de hoy.

Los quarks son los constituyentes fundamentales de la materia. En esencia, son partículas subatómicas que se unen para formar partículas mayores, como los protones y los neutrones (formados por tres quarks). Los quarks fueron propuestos en 1964 por primera vez por el físico estadounidense Murray Gell-Mann, y su descubrimiento cambió para siempre la física.

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Hasta ahora se sabía que los quarks no se encontraban aislados en la naturaleza, sino formando grupos de dos quarks, conocidos como mesones (pares de quarks hechos de materia y antimateria), de tres quarks, conocidos como bariones, o para formar también protones y neutrones. Sin embargo, desde hace años se especulaba que podrían llegar a componer otras formaciones, en concreto de cinco quarks, generando una partícula subatómica llamada hasta ahora pentaquark. Esta estaría formada por cuatro quarks de materia y uno de antimateria. Era solo teoría, no se había podido demostrar. Ahora, por primera vez en la historia, los científicos del CERN del experimento del LHCb han confirmado que los pentaquarks existen de verdad.

Para comprobar la existencia del pentaquark, los científicos observaron cómo bariones colisionando entre sí se descomponían en otras partículas, en concreto de un barión llamado Lambda b. A medida que se descomponían en otras tres partículas conocidas ya para los científicos, pudieron confirmar un periodo de transición en el que se generaban dos estados intermedios de la materia nunca observados hasta ahora.

“Utilizando la gran cantidad de datos recabados por el LHC, y la excelente precisión de nuestro detector, hemos examinado todas las posibilidades de estas señales, y concluido que solo se pueden explicar por los pentaquarks”, ha explicado en un comunicado Tomasz Skwarnicki, físico del CERN.

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En definitiva, un importantísimo hallazgo científico que completa nuestros conocimientos sobre la física de partículas. Los investigadores ahora realizarán más experimentos para entender por completo cómo se unen los cinco quarks. No es el descubrimiento de la materia oscura que el CERN espera realizar en algún momento durante esta segunda etapa de actividad, pero es un enorme avance histórico. [vía CERN y arXiv]

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