Una nueva partícula de materia constituida de tres quarks, los fragmentos de materia más pequeños que se conocen, fue descubierta durante experimentos en el gran colisionador de hadrones (LHC), anunció el Cern, la organización europea para la investigación nuclear.
Los científicos que trabajan en el Gran Colisionador dicen que esta nueva partícula podría ayudar a entender la «fuerza fuerte» que hace que se unan los átomos entre sí. Sabemos que toda la materia que está a nuestro alrededor está hecha de neutrones y protones, los cuales forman los centros de los átomos. Estos están hechos de tres pequeñas partículas llamadas quarks, las cuales pueden ser ligeras o pesadas. Hay, sin embargo, seis diferentes tipos de quarks, que se pueden combinar de diversas maneras para formar otras clases de partículas. Hasta ahora, todas las partículas detectadas tienen al menos un quark pesado. El nuevo descubrimiento tiene mucha importancia porque es la primera vez que los investigadores confirman la existencia de una partícula que contiene dos quarks
pesados.
“Es una partícula muy pesada e inestable” explicó a la AFP Matthew Charles, del Laboratorio de Física Nuclear y Altas Energías (LPNHE) del CNRS, en la universidad Pierre-et-Marie-Curie, que participó en las investigaciones.
Esta nueva partícula, bautizada ‘Xicc++’, está constituida de dos quarks encantados y de un quark arriba, y pertenece a la familia de los bariones.
En contraste con las otras partículas de este tipo, en las cuales los tres quarks desempeñan una danza elaborada entre ellas, una partícula con dos quarks pesados se esperaría que actuara como un sistema planetario, donde los quarks más pesados son como dos estrellas orbitando una sobre la otra, con un quark orbitando alrededor de este sistema binario.
Prácticamente toda la materia que nos rodea está constituida de bariones, cuyos ejemplares más conocidos son los protones y los neutrones.
De la misma manera que hay seis clases de quarks, hay numerosos tipos de bariones.
La partícula ‘Xicc++’ con esos dos quarks encantados (quarks pesados) ya había sido determinada teóricamente, pero hasta ahora no se había podido comprobar científicamente su existencia.
El equipo de investigadores ahora está midiendo las propiedades del Xi-cc++ para así establecer cómo este nuevo arreglo de quarks se comporta y cómo la fuerza fuerte mantiene el sistema junto. Se esperan encontrar más partículas con dos quarks pesados en el futuro.
Hay que decir que esta partícula tiene otra propiedad inusual, que es que tiene dos cargas positivas que duplican la del protón y que es cuatro veces más pesada.
“Es una validación de los cálculos basados en el modelo estándar” explicó el investigador.
Ese “Modelo estándar” fue elaborado a principios de 1970, e integra todas los conocimientos actuales sobre las partículas y las fuerzas fundamentales.
Ese modelo teórico, sin embargo, no explica la existencia de la materia negra o de la energía oscura, que conforman entre ambas el 95% del universo.
Ese modelo no permite tampoco comprender la gravedad o la teoría general de la relatividad enunciada por el físico Albert Einstein. Los científicos quieren hallar una brecha en esa teoría, y a medida que van encontrando partículas nuevas, mejora su capacidad de ponerla a prueba.
El LHC está situado entre Francia y Suiza, y gracias a él los científicos descubrieron en 2012 el célebre Bosón de Higgs, considerado la pieza clave de la estructura fundamental de la materia.