Ciencia

Descubren una nueva partícula en el Gran Colisionador de Hadrones

Por Redacción National Geographic

9 de mayo de 2012

Un experimento del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) ha permitido detectar una nueva partícula subatómica.

Conocida como Xi(b)*, la nueva partícula es un barión, un tipo de partícula formada por tres elementos más pequeños llamados quarks. Un ejemplo de bariones son los neutrones y los protones, que conforman el núcleo de los átomos.

La nueva partícula pertenece a la categoría de los bariones llamados «beauty», partículas que contienen un quark fondo (o bottom, en inglés), también llamado «beauty quark».

Esta partícula recién descubierta ya fue predicha por la teoría, pero nunca había sido observada. Por ello, aunque el descubrimiento de Xi(b)* no ha sido una sorpresa, podría ayudar a los científicos a estudiar cómo se forma la materia.

«Se trata de una pieza más del puzzle», afirma James Alexander, físico de la Universidad Cornell que dirige experimentos con el LHC.

Demasiada energía

A diferencia de los protones y los neutrones, este tipo de bariones tienen una vida muy corta: la partícula Xi(b)* duró fracciones de segundo antes de descomponerse en otras fugaces 21 partículas.

Además, para su creación, la partícula exige niveles de energía extremadamente altos, por lo que únicamente se encuentra en aceleradores como el LHC, operado por la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), que se encuentra en Ginebra.

El nuevo barión «beauty» es una versión de mayor energía que el detectado el pasado verano gracias al acelerador Tevatrón del Fermilab, ubicado en Illinois (Estados Unidos).

Los científicos del LHC no detectaron la nueva partícula directamente, sino que vieron el rastro de su descomposición tras la colisión capturada por el detector Solenoide Compacto de Muones (CMS).

«Es muy difícil encontrar esta partícula», afirma en la revista Symmetry Breaking el físico del CMS Vincenzo Chiochia, uno de los científicos que participó en el descubrimiento.

«Haber sido capaces de encontrarla nos da confianza en nuestra capacidad para descubrir otras partículas en el futuro».

Los científicos del CMS afirman que la existencia de la nueva partícula ha sido confirmada con un nivel sigma cinco de certeza, lo que significa que están seguros en un 99,99% de que no es resultado del azar.

A la búsqueda de Higgs

«El descubrimiento supone la confirmación de que los físicos no se equivocan en su idea de cómo están unidos los quarks», señala el científico del Fermilab Patrick Lukens, que no participó en el estudio.

La famosa teoría conocida como cromodinámica cuántica, que muestra cómo se juntan los quarks para formar partículas más grandes, ya predijo la existencia de la partícula.

Sin embargo, según Lukens, el descubrimiento de Xi(b)* no interfiere en la búsqueda del Bosón de Higgs, una partícula que explicaría por qué existe la masa en el universo y que también ha sido predicha por la cromodinámica cuántica.

Alexander añade que Higgs «es una pieza clave de la teoría. La cuestión es si existe o no».

Los detalles sobre el nuevo descubrimiento serán publicados en la revista Physical Review Letters.

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