¿Se ha encontrado una nueva física en el viejo Tevatron?

Mientras los ingenieros del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) corren para resolver sus problemas iniciales y empiezan a buscar partículas, su viejo predecesor rechaza apagarse silenciosamente en la noche.

La semana pasada, los físicos anunciaron que el acelerador de partículas Tevatron del Fermilab en Batavia, Illinois, ha producido partículas que son imposibles de explicar. ¿Podrían ser la señal de una nueva física?

El Detector de Colisionar en el Fermilab (CDF) monitoriza las partículas que se expulsan en las colisiones entre protones y antiprotones, los cuales son acelerados e impactados frontalmente en el Tevatron. Las colisiones tienen lugar en el interior de un “tubo de rayos” de 1,5 centímetros de anchura que confina los protones y antiprotones, y las partículas creadas son seguidas por capas de componentes electrónicos a su alrededor.

En esta ejecución, el CDF estaba observando quarks bottom y anti-quarks bottom que decaían, entre otras cosas, en al menos dos partículas cargadas llamadas muones.

El equipo se llevó una gran sorpresa. Primero, vieron muchos más muones de los esperados saliendo de las colisiones. Pero crucialmente, algunos de estos muones parecían haberse creado fuera del tubo: no había dejado rastro en la capa más interna del detector.

El equipo del CDF dice que no son capaces de explica tales muones usando el Modelo Estándar de la Física de Partículas, o de lo que conocen de su detector.

Partícula desconocida

No obstante, “no hemos descartado una explicación más mundana para este evento, y quiero que esto quede claro”, dice el portavoz del CDF Jacobo Konigsberg, que añade que es importante que otros experimentos verifiquen este efecto.

Aunque el equipo del CDF es cauteloso, los teóricos son más propensos a la especulación. Si la señal no es espuria, esto significa que algún tipo de partícula desconocida con un tiempo de vida de aproximadamente 20 picosegundos se produjo en la colisión, viajó aproximadamente 1 centímetro a través del lateral del tubo, y decayó en muones.

“Un centímetro es un camino largo para la mayor parte de las partículas que lo recorren antes de decaer”, dice Dan Hooper del Fermilab. “Es demasiado pronto para decir algo sobre esto. Dicho esto, si resulta que existe una nueva partícula de “vida larga”, sería un grandísimo descubrimiento”.

¿Materia oscura?

Neal Weiner de la Universidad de Nueva York está de acuerdo. “Si esto es cierto, es increíblemente apasionante”, dice. “Sería un indicador de que la física es tal vez incluso más interesante de lo que habíamos esperado de antemano”.

Pero, ¿Qué podría ser? Da la casualidad de que Weiner y Nima Arkani-Hamed del Instituto de Estudios Avanzados en Princeton, Nueva Jersey, y sus colegas desarrollaron una teoría de materia oscura – el enigmático material que se cree que forma una gran porción del universo – para explicar recientes observaciones de radiación y antipartículas en la Vía Láctea.

Su modelo propone partículas de materia oscura que interactúan entre sí intercambiando partículas “portadoras de fuerza” con una masa de aproximadamente 1gigaelectronvoltios.

Los muones del CDF parecen haber llegado del decaimiento de una partícula con una masa de aproximadamente 1 GeV. Por lo que, ¿podría ser una señal de materia oscura? “Estamos tratando de descubrirlo”, dice Weiner. “Pero aunque no lo fuera estaría entusiasmado por los datos del CDF”.

Fuente:Kanija