Diez días luego del tercer aniversario del descubrimiento del Bosón de Higgs por parte del CERN, investigadores en el experimento LHCb en el CERN han anunciado que se realizó otro descubrimiento: encontraron una exótica nueva clase de partícula.
El equipo ha enviado sus hallazgos a la revista Physical Review Letters para revisión.
Dichas partículas son llamadas “pentaquarks” y ofrecen algunas interesantes ideas con respecto a la naturaleza de, bueno, la naturaleza.
Usualmente, encontramos que las partículas compuestas consisten de tres quarks.
El protón, por ejemplo, está compuesto de tres quarks de valencia: dos quarks arriba (up) y un quark abajo (down). Pero en 1964, el físico norteamericano Murray Gell-Mann revolucionó nuestro entendimiento sobre la materia proponiendo que los bariones y mesones están compuestos por pares de quarks y antiquarks. En esencia, el modelo del quark de Gell-Mann permite, en principio, la existencia de partículas compuestas por cinco quarks (de aquí el prefijo, “penta-”).
Los pentaquarks son celebridades subatómicas conocidas, han tenido sus momentos bajo el reflector debido a varias falsas alarmas sobre su “descubrimiento”.
Investigadores del SPring-8 synchrotron en Harima, Japón proclamaron haber encontrado un pentaquark en 2002, con muchos otros laboratorios afirmando haber encontrado evidencia sobre el pentaquark también.
Debido a esto, sería entendible que uno mismo fuera escéptico ante las afirmaciones del CERN – aún el CERN estaba escéptico cuando el primer golpe apareció en su información, el cual incitó a los investigadores a chequear la información de todos los modos posibles.
Sin embargo, el método por el cual los experimentos del LHCb acumularon su información es diferente de los otros equipos – y más confiable.
Mientras que los investigadores en el SPring-8 Synchrotron reunieron información sobre colisiones de fotón-neutrino, los investigadores de LHCb midieron el decaimiento de un barión llamado Λb dentro de otras tres partículas: una J/Ψ , un protón y un kaón. Estudiando la variación de las masas de las partículas Λb y de los protones, los investigadores encontraron que había fases intermedias en la producción de estas partículas.
Hablando sobre estas fases intermediarias, el físico de LHCb Tomasz Skwarnicki tuvo esto para decir:
“Beneficiados por la gran cantidad de información provista por el LHC, y la excelente precisión del detector, hemos examinado todas las posibilidades para estas señales, y se concluye que solo pueden ser explicadas por un pentaquark. Más precisamente los estados deben ser formados por dos quarks arriba (u), un quark abajo (d), un quark encanto y un quark anti-encanto”.
Mientras el descubrimiento del pentaquark puede que no provoque un entusiasmo global igual al del Bosón de Higgs (o aún el reciente aterrizaje en Plutón conducido por New Horizons), esperanzas grandes y júbilos están presentes en la comunidad física. Frank Wilczek del MIT, quien recibió el Premio Nobel en Física en 2004 por su trabajo en Cromodinámica Cuántica, en inglés “Quantum Chromodynamics (QCD)” – el estudio sobre interacciones de quarks y gluones – compartió su entusiasmo por los hallazgos así también como sus esperanzas para el futuro sobre el campo diciendo:
“Este es el más emocionante hallazgo en QCD que podría imaginar”, agregando que ahora hay espacio para un crecimiento rápido en el campo,
“Es como un fénix renaciendo de las cenizas”.