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No una, ni dos, sino cinco nuevas partículas descubiertas con el Gran Colisionador de Hadrones

Operando a una luminosidad sin precedentes, el experimento LHCb en el CERN ha revelado un sistema de cinco partículas «parecidas a pegamento» que interactúan a través de las fuerzas nucleares fuertes y débiles. Las partículas se denominan como pegamento porque se espera que arrojen luz sobre cómo se unen los quarks. Este descubrimiento podría ayudarnos a completar una «tabla periódica» de partículas subatómicas.

Este descubrimiento fue posible gracias al gran conjunto de datos acumulado durante la primera y segunda ejecución del Gran Colisionador de Hadrones. Con tantos datos, en realidad, la copa del LHC está llena de datos debido a todas las colisiones que han estado haciendo, los científicos pudieron aislar las señales del sistema de partículas con gran confianza. A diferencia de las falsas alarmas anteriores, esto no es una casualidad estadística.

Según CERN:

Se encontró que las partículas eran estados excitados – un estado de partícula que tiene una energía más alta que la configuración mínima absoluta (o estado fundamental) – de una partícula llamada «Omega-c-cero», Ωc0. Este Ωc0 es un barión, una partícula con tres quarks, que contiene dos quarks “extraños” y uno “encantador”. Ωc0 decae a través de la fuerza fuerte en otro barión, llamado «Xi-c-plus», Ξc + (que contiene un quark «encanto», un quark «extraño» y un «arriba») y un kaon K-. Entonces la partícula Ξc + decae a través de la fuerza débil a su vez en un protón p, un kaon K- y un pion π +.

A las velocidades relativistas a las que se dirigían estas partículas, su masa tal vez esté mejor expresada en términos de energía. Expresadas en megaelectronvoltios (MeV), estas partículas tienen masas de 3000, 3050, 3066, 3090 y 3119 MeV, respectivamente.

Lo siguiente en la lista para físicos será asegurarse de que nuestras teorías estén de acuerdo con estos datos. Los científicos han estado trabajando en una «tabla periódica» de partículas subatómicas, poblada por todos los diferentes colores, sabores y otros atributos de esas entidades elementales. Este es el trabajo de décadas, pero está destinado a completar nuestra comprensión de la física para que tengamos un control más preciso de las formas en que la usamos en la vida cotidiana: cosas pequeñas como semiconductores, imágenes médicas y telecomunicaciones.

Prof. William Trischuk explicado a Phys.org: “El modelo estándar es muy racional. Podemos anotar cómo funciona. Pero no entendemos por qué funciona … Los colegas de la física teórica tienen muchas ideas geniales y han escrito cientos de artículos, pero la física es una ciencia de observación. Queremos quitar la siguiente capa del modelo estándar y ponerle un orden «.

Con ese fin, será importante que los físicos de partículas determinen los números cuánticos de estas nuevas partículas. Los números cuánticos son números enteros que se utilizan para identificar las propiedades cuánticas (como el giro) de una partícula específica. Se espera que este descubrimiento contribuya a comprender cómo los tres quarks constituyentes están ligados dentro de un barión por la fuerte fuerza nuclear, responsable de mantener unidos los núcleos atómicos. También debería ayudarnos a caracterizar más completamente los estados de múltiples quarks, como tetraquarks y pentaquarks.

Más información detallada está disponible en el papel y del CERN.

Ahora lea: ¿Cómo funciona el LHC?