Pentaquark = crédito: CERN
Esto es
lo que necesitas saber del último descubrimiento del Gran Colisionador de Hadrones
[LHC], famoso ya por haber encontrado el Bosón de Higgs en 2012.
Ahora ha
revelado la existencia de una nueva partícula y bastante inusual.
Los
equipos en el LHC, recientemente comenzaron una segunda carrera de
experimentos, utilizando mucho más energía que la utilizada para encontrar la
partícula de Higgs; sin embargo, , otro de los grupos, el LHCb, que tamizaron
los datos logrados de los miles de millones de colisiones de partículas de la
primera ejecución del LHC, lograron algo nuevo: Pentaquarks.
Los pentaquarks
son una forma exótica de materia, que primeramente se predijo en el año 1979
del siglo XX.
Todo lo
que nos rodea está hecho de átomos, que son como una nube de electrones
orbitando alrededor de un núcleo pesado hecho de protones y neutrones. Pero desde
la década de 1960 , también hemos sabido que los protones y los
neutrones están formados por partículas denominadas "quarks" que son más pequeñas y están unidas
por algo que se llama la "fuerza fuerte", de hecho, la fuerza más
poderosa conocida en la naturaleza.
Los experimentos en 1968 proporcionaron la evidencia
para el modelo de quarks. Si los protones son golpeados lo suficiente, la
fuerza fuerte puede ser superada y el protón se rompe en pedazos. El
modelo de quarks en realidad explica la existencia de más de 100 partículas,
todo conocido como "hadrones" (como en Gran Colisionador de Hadrones)
e integrada por diferentes combinaciones de quarks. Por ejemplo el protón está
hecho de tres quarks.
Todos los hadrones parecen estar
compuestos de combinaciones de dos o tres quarks, pero no hay ninguna razón
obvia para tener más quarks, no podrían permanecer juntos para formar otros
tipos de hadrones.
Se Introduce el pentaquark : Son cinco quarks unidos entre
sí para formar un nuevo tipo de partícula. Pero hasta ahora, nadie sabía a
ciencia cierta si en realidad existían, y, aunque ha habido varios
descubrimientos reclamados en los últimos 20 años, ninguno ha superado la
prueba del tiempo.
La intrincada
danza de J/psi y el protón- crédito: CERN
Los pentaquarks son increíblemente
difíciles de ver, son raros y muy inestables. Esto significa que, si es
posible, se adhieren en cinco quarks, pero no estarán juntos por mucho tiempo.
El equipo del experimento LHCb hizo
su descubrimiento examinando en detalle otros hadrones exóticos producidos en
las colisiones y en qué forma se rompen; en particular, buscaron el Lambda b de
partículas, que puede decaer en otros tres tipos de hadrones: a Kaón, un J /
psi, y un protón.
El J / psi está hecho de dos quarks y
el protón está hecho de tres.
Los científicos descubrieron que
durante un corto período de tiempo estos cinco quarks estaban unidos en una
sola partícula: un pentaquark.
De hecho, a través del análisis
detallado de los datos, en realidad descubrieron dos pentaquarks y les han dado
el nombre pegadizo Pc (4450) + y Pc (4380) +.
¿Porque es esto importante?
El descubrimiento responde a una pregunta de décadas de antigüedad en la
física de partículas y pone de relieve otra parte de la misión del
LHC. Los descubrimientos de nuevas partículas fundamentales como el bosón
de Higgs nos dicen algo completamente nuevo sobre el universo. Pero descubrimientos
como el pentaquarks nos dan una comprensión más completa de las ricas
posibilidades que se encuentran en el universo conocido.
Mediante el desarrollo de este
entendimiento, podemos obtener algunas pistas sobre cómo el universo se
desarrolló después del Big Bang y cómo hemos acabado con los protones y
neutrones en vez de pentaquarks que componen la materia cotidiana.
Con el LHC ahora colisionando
protones a casi el doble de la energía, los científicos están listos para hacer
frente a algunas de las otras
cuestiones abiertas en la
física de partículas. Uno de los principales objetivos con los
nuevos datos es la
materia oscura,
una partícula extraña que parece existir en todo el universo, pero nunca se ha
visto.
Prueba de la comprensión actual de
los quarks, la fuerza fuerte y todas las partículas conocidas con esta nueva
energía es un paso esencial hacia la fabricación de tales descubrimientos.
Fuente:The
Conversation / Earth Sky