APARECE UNHA ESTRAÑA PARTÍCULA NUNCA VISTA ATA AGORA

Na ilustración, un tetraquark composto por dous quarks "encanto" e dous antiquarks "encanto". É a primeira vez que os físicos atopan unha partícula como esta - LHCb./CERN

Un equipo de investigadores do proxecto LHCb, un dos catro grandes detectores do Centro Europeo de Investigacións Nucleares (CERN), acaba de anunciar o achado dunha estraña partícula composta por catro quarks "encanto" e nunca observada ata o de agora. O descubrimento foi presentado durante un recente seminario no propio CERN e descrito nun artigo que aparece no servidor de prepublicaciones ArXiv. Os investigadores cren que se trata da primeira dunha clase de partículas totalmente nova e descoñecida ata a data.

O achado axudará a comprender mellor os quarks, que son os compoñentes fundamentais de toda a materia. Os quarks, en efecto, únense para formar outras partículas, os hadróns, entre as que se inclúen os protóns e os neutróns. O novo descubrimento servirá aos científicos para comprender mellor as formas en que os quarks únense para dar forma á realidade que nos rodea.

Polo momento, coñécense seis tipos de quarks diferentes, que os científicos clasificaron polos seus "sabores": quark fondo, quark abaixo, quark arriba, quark cima, quark estraño e quark encanto. As combinacións entre quarks de varios sabores dan como resultado as diferentes partículas que constitúen a materia.

Xeralmente, os quarks combínanse en grupos de dous e de tres para formar hadróns. Durante décadas, con todo, os teóricos predixeron a existencia de hadróns formados por catro e cinco quarks (tetraquarks e pentaquarks) e durante os últimos anos varios experimentos, entre os que se inclúe o LHCb, confirmaron a existencia de varios destes hadróns exóticos.

Esta clase de estrañas partículas feitas de combinacións pouco correntes de quarks son un auténtico agasallo para os investigadores, que poñen a proba nelas as catro forzas fundamentais da Natureza: electromagnetismo, gravidade, interacción forte (responsable da cohesión dos núcleos atómicos) e interacción débil (responsable da radioactividade). En especial, un coñecemento detallado da interacción forte resulta esencial para determinar se os procesos novos e inesperados, como esta partícula, forman parte da física estándar ou se, pola contra, son o indicio dunha física completamente nova, algo que os científicos buscan desesperadamente.

"As partículas formadas por catro quarks xa resultan exóticas -explica ub portavoz   LHCb-. E a que acabamos de descubrir é a primeira formada por catro quarks pesados do mesmo tipo, concretamente dous quark encanto e dous antiquarks encanto. Ata o de agora, o LHCb e outros experimentos só observaran tetraquarks con dous quarks pesados como máximo e ningún con máis de dous quarks do mesmo tipo".

O equipo do LHCb atopou o novo tetraquark utilizando a técnica de buscar un exceso de eventos de colisión no acelerador, un "pico" sobre o fondo liso de eventos. Examinando os conxuntos de datos do LHCb obtidos durante as súas dúas etapas de actividade, entre 2009 e 2013 e entre 2015 e 2018, os investigadores detectaron un aumento na distribución de masa de partículas que era consistente cun quark encanto e un antiquark encanto.

O pico detectado ten unha significación estatística superior a cinco sigma, o limiar de certeza a partir do cal se pode anunciar oficialmente o descubrimento dunha nova partícula, e corresponde a unha masa na que se predixo a existencia de partículas compostas por catro quarks encanto.

A pesar de todo, igual que sucede con outros descubrimentos de tetraquarks, aínda non está do todo claro se a nova partícula é realmente un "novo tetraquark", é dicir, un sistema de catro quarks estreitamente unidos, ou se pola contra trátase de dúas partículas formadas por dúas quarks cada unha e unidas de forma máis débil, nunha estrutura similar á dunha molécula.

Se estamos ante o primeiro caso, poderiamos estar ás portas dunha Nova Física, máis aló de todo o coñecido.

FONTE: Jpse M. Nieves/abc.es/ciencia