El Gran Colisionador de Hadrones descubre una nueva partícula

Se llama Xi-cc++ y es la primera vez que la Organización Europea para la Investigación Nuclear da con una partícula compuesta por dos quark pesados. Algo insólito.  

Lo han vuelto a conseguir. El CERN ha dejado una vez más boquiabierto al mundo de la ciencia con un nuevo descubrimiento que servirá de herramienta para probar la teoría de la cromodinámica cuántica, que describe la interacción fuerte, una de las 4 fuerzas fundamentales que existen en la física actual. El Gran Colisionador de Hadrones ha detectado una nueva partícula que es cuatro veces más pesada que un protón y podría desafiar algunas de las teorías acerca de cómo este tipo de materia está ligada entre sí.

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Se trata de un nuevo tipo de barión que pasa a formar parte ahora del “Zoo” de las partículas, una que ya estaba previsto que existiera, pero que nunca se llegó a ver. Los bariones con los que estamos más familiarizados son los que conforman el núcleo de un átomo, que reciben el nombre de protones y neutrones. A su vez, están formados por tríos de partículas más pequeñas (denominadas quarks o cuarks), que pueden ser pesados o ligeros. Existen 6 tipos o sabores diferentes (arriba, abajo, extraño, encanto, cima/verdad y belleza) y su combinación nos dan diversos tipos de bosones.

Sabiendo esto, podemos decir que un protón está formado por 2 quarks “arriba” y uno “abajo”, mientras que los neutrones son 2 quarks “abajo” y 1 “arriba”. El nuevo barión está formado por 2 quarks “encanto” y uno “arriba”, dando como resultado lo que conocemos ahora como Xi-cc++. Los quarks tienen diferentes tipos de masa, y el “encanto” es uno de los fuertes, por ello esta nueva partícula tiene un peso tan grande y ayudará en el avance teórico sobre la cromodinámica cuántica.

Al estar formado por 2 quarks pesados, debería dar a Xi-cc++ una estructura bastante diferente a los protones y neutrones. Según el profesor de la Universidad de Oxford y colaborador en el proyecto, Guy Wilkinson, “en otro tipo de partículas, los tres quarks ejecutan una elaborada danza entre ellas, pero con una partícula con dos quarks pesados se espera que esta actúe como si fuese un sistema planetario. Los dos quarks pesados son como dos estrellas que orbitan una alrededor de la otra, donde el más ligero orbita alrededor del sistema binario”.

El equipo investigador deberá ahora estudiar las propiedades de la nueva partícula para establecer cómo se comporta la nueva organización y cómo se mantiene cohesionado todo el sistema gracias a la fuerza nuclear. ¿Su próximo objetivo? Descubrir más partículas con características similares y una doble carga pesada como la encontrada ahora.

Fuentes: CERN | ScienceAlert | BBC

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