Descubren nuevas partículas en el Colisionador de Hadrones

El experimento LHCb ha anunciado la observación de tres nuevas partículas  "exóticas", y confirmado la existencia de una cuarta, entre los datos del Gran  Colisionador de Hadrones (LHC).

Estas partículas parecen estar formada por cuatro quarks (la forma  fundamental de la materia dentro de todos los átomos del universo): dos quarks y antiquarks dos (es decir, un tetraquark). Debido a que su contenido no estándar de quarks, las partículas recién observadas han sido incluidas en la amplia categoría de las denominadas partículas exóticas, aunque su interpretación teórica exacta todavía está en estudio.

El modelo quark, propuesto en 1964 por Murray Gell-Mann y George Zweig, es el esquema más válido de clasificación de hadrones (todas las partículas de material compuesto) que ha sido encontrado, hasta ahora, y es parte del modelo estándar de la física de partículas. En este modelo, los hadrones se clasifican su contenido de quarks.

Sin embargo, era un misterio que todos los hadrones observados eran en forma de un par de quark-antiquark (mesones) o por tres quarks (bariones) solamente. Sin embargo, en la última década varias colaboraciones han encontrado pruebas de la existencia de partículas formadas por más de tres quarks, informa el CERN. Por ejemplo, en 2009 la colaboración CDF encontró una de ellas, llamada X(4140) -donde el número entre paréntesis es la masa reconstruida en megaelectronvoltioss. Este resultado se confirmó más tarde por un nuevo análisis del CDF.

Sin embargo, hasta el momento, los números cuánticos X(4140), números característicos en los que las propiedades de una partícula específica son identificadas-- no estaban completamente determinados, y esta ambigüedad exponía la explicación teórica a la incertidumbre. La colaboración LHCb podría determina los números cuánticos de X(4140) con alta precisión. Este resultado tiene un gran impacto en las interpretaciones teóricas posibles, y excluye algunas de las teorías propuestas previamente sobre su naturaleza.

Mientras que el X (4140) había sido ya visto, la observación de las tres nuevas partículas exóticas con masas más altas, llamadas X (4274), X(4500) y X(4700), ha sido reportada por primera vez. A pesar de que todas las partículas contienen la misma composición de quarks, cada una de ellas tiene una sola estructura interna, masa y su propio conjunto de números cuánticos.

Para llevar a cabo esta investigación, los físicos del LHCb utilizaron el  conjunto completo de archivos de datos gestionado durante la primera ejecución del LHC, de 2010 a 2012. El archivo de amplio rendimiento de señal de una gestión eficaz con el detector LHCb ha permitido a los científicos descubrir tres nuevas partículas de las que fueron literalmente vistas en los gráficos de datos.

Fuente Europa Press