Científicos visualizan partícula subatómica

El acelerador de hadrones permite el avance, lo que constituye un paso más para comprender cómo se constituye la materia.
El portavoz del LHCb, Guy Wilkinson.
El portavoz del LHCb, Guy Wilkinson. (Especial)

Ginebra

El Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN, por su sigla en francés) anunció la primera observación de una nueva categoría de partículas: los pentaquarks, cuya existencia fue predicha hace medio siglo y con lo cual se confirma la existencia de una nueva forma de organizar la materia a nivel subatómico.

El pentaquark recibe su nombre porque está compuesto de cinco partículas, los quarks, que son los constituyentes fundamentales de los protones y los neutrones, y que a pesar de que fueron objeto de investigaciones durante 50 años no habían podido ser observados.

El descubrimiento fue realizado por el experimento LHCb del Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por su sigla en inglés) del CERN.

Tras dos años de mantenimiento y reparaciones, el 3 de junio el LHC comenzó una nueva fase de experimentos inéditos con una potencia energética que casi doblaba a la alcanzada en el primer periodo de explotación, que permitió confirmar, en 2012, la existencia del Bosón de Higgs, considerado la piedra angular de la estructura de la materia.

“El pentaquark no es cualquier partícula nueva (...) Estudiar éstos y sus propiedades nos permitirá entender mejor cómo se forma la materia ordinaria; los protones y neutrones que nos componen”, detalló, en un comunicado, el portavoz de LHCb, Guy Wilkinson.

En 1964, el físico estadunidense Murray Gell-Mann propuso una distinción en dos categorías de partículas: por una parte los bariones —entre los que se encuentran los protones y los neutrones— y por el otro los mesones, formados por pares de quarks y antiquarks (su antipartícula). Gell-Mann ganó en 1969 el Premio Nobel de Física por este trabajo.

La materia que conocemos se organiza a nivel subatómico de diferentes maneras: los protones y los neutrones, por ejemplo, están formados por tres quarks. Otro tipo de ensamblaje lo componen los mesones, hechos de materia y antimateria. Más allá de estas dos categorías, se sabía que la materia podía componer otras variantes más exóticas; sin embargo, hasta hoy no se había obtenido evidencia contundente de la existencia de los pentaquarks que constan de cuatro quarks y de un antiquark.

El responsable del grupo de la Universidad de Santiago de Compostela, España, participante en LHCb, Juan Saborido, dijo que el descubrimiento de estas nuevas partículas formadas por cinco quarks “no implica física más allá del modelo estándar, pero es un hallazgo muy importante para el entendimiento de la estructura de los hadrones”.

Otros experimentos anteriores que habían buscado pentaquarks no arrojaron resultados concluyentes.

Lo que diferencia a LHCb es que es capaz de buscar pentaquarks con diferentes técnicas.

El siguiente paso será estudiar cómo los quarks se mantienen unidos en los pentaquarks.

“El estudio de sus propiedades podría permitirnos comprender mejor cómo se constituye la materia ordinaria, esto es, los protones y los neutrones de los que estamos formados todos”, destacó Wilkinson.