Los físicos del Gran Colisionador de Hadrones del CERN anunciaron el descubrimiento de tres partículas exóticas que pueden ayudar a revelar cómo se unen los quarks.
Una de las partículas es un pentaquark (un hadrón formado por cinco quarks) y las otras dos son tetraquarks. Fueron encontrados por la Colaboración LHCb en el CERN, que utiliza un detector de 5.600 toneladas en una parte del Gran Colisionador de Hadrones para investigar las diferencias entre la materia y la antimateria.
El año pasado, la colaboración encontró el primer tetraquark de doble encanto, la partícula de materia exótica más longeva encontrada hasta ahora. Las partículas recién descubiertas se suman a la lista actual de partículas exóticas de la colaboración.
“Cuantos más análisis realizamos, más tipos de hadrones exóticos encontramos”, dijo Niels Tuning, coordinador de física del LHCb, en un comunicado del CERN. “Estamos presenciando un período de descubrimiento similar a la década de 1.950, cuando comenzó a descubrirse un ‘zoológico de partículas’ de hadrones y, en última instancia, condujo al modelo de quark de hadrones convencionales en la década de 1960. Estamos creando un ‘zoológico de partículas 2.0’”.
Los hadrones son partículas subatómicas que interactúan fuertemente, formadas por quarks y antiquarks. Los protones y neutrones que seguramente ya conoces son hadrones; cada uno está formado por tres quarks.
Los quarks vienen en seis sabores (arriba, abajo, encantado o “charm”, extraño, arriba y abajo), que pueden combinarse de diferentes maneras para formar partículas únicas.
Por ejemplo, el pentaquark descubierto recientemente está formado por quarks extraños, arriba, abajo y encantado, así como un antiquark encantado. Es el primer pentaquark conocido que contiene un quark extraño. Los dos nuevos tetraquarks son un par: uno está doblemente cargado y el otro es su compañero neutral.
“Encontrar nuevos tipos de tetraquarks y pentaquarks y medir sus propiedades ayudará a los teóricos a desarrollar un modelo unificado de hadrones exóticos, cuya naturaleza exacta se desconoce en gran medida”, dijo el portavoz de LHCb, Chris Parkes, en el comunicado del CERN. “También ayudará a comprender mejor los hadrones convencionales”.
Hace diez años se confirmó la existencia del bosón de Higgs, y los físicos del LHC continúan encontrando nuevas partículas. Hasta ahora se han descubierto sesenta y seis hadrones en el colisionador, y el LHCb ha sido responsable de 59 de ellos. La tercera carrera del LHC ha comenzado hoy, y los físicos esperan que las colisiones muy energéticas ofrezcan datos aún mejores para descubrir los fundamentos ocultos de nuestro universo.
Y hay muchos datos útiles que recopilar además de las nuevas partículas que surgen de las colisiones. “La búsqueda de nuevas partículas no es ni la mitad de todo lo que hacemos en el LHC”, dijo a Gizmodo Freya Blekman, física de partículas de la Universidad de Hamburgo y colaboradora de las colaboraciones CMS y FCC-ee, en una videollamada la semana pasada. . “También hacemos muchos estudios sobre cómo se une la materia y cómo funcionan estas conocidas fuerzas nucleares en un nivel mucho más detallado”.
Con el Gran Colisionador de Hadrones de alta luminosidad en camino, el futuro de la física de partículas es tan brillante como siempre.