Dash of Meson, Pinch of Baryon: Científicos encuentran una receta para los Pentáquaros Ultrarare

Más de tres años después de descubrir una partícula subatómica nunca antes vista, los físicos saben ahora cómo se unen estas partículas, llamadas pentacuarcos.

Una nueva investigación revela tres tipos completamente nuevos de pentacuarcos y muestra que cada uno de ellos está hecho de dos componentes: un grupo de tres quarks llamado barión y un par de quarks y anticuarcos llamado mesón.

«Tenemos una imagen mucho más nítida, y dijimos:Dios mío, hay cosas en ella que en realidad no hemos imaginado», señaló el líder del estudio Tomasz Skwarnicki, físico de la Universidad de Syracuse en el estado de Nueva York. 7 Datos extraños sobre los quarks]

Estructura subatómica

Los quarks son partículas subatómicas que vienen en seis tipos (arriba, abajo, extrañas, encantadoras, abajo y arriba). Son los bloques de construcción de protones y neutrones, que se componen de tres quarks cada uno. Estas partículas de tres quarks también se conocen como bariones. Otro tipo de partícula importante es el mesón; cada uno de ellos está compuesto por un quark y un antiquark. Los anticuarcos son los raros primos antimateria de los quarks.

En la década de 1960, cuando los físicos teorizaron por primera vez sobre todos estos quarks, se dieron cuenta de que no había razón para no tener partículas hechas de cuatro o cinco quarks, dijo Skwarnicki a Misterius. Pero no hubo evidencia experimental de partículas de cinco quilates, o pentacuartos, es decir, hasta 2015, cuando Skwarnicki y sus colegas descubrieron los objetos entre las partículas creadas por las colisiones en el Gran Colisionador de Hadrones en Ginebra.

En ese momento, dijo Skwarnicki, los datos eran un poco confusos. Desde entonces, los investigadores han aumentado la cantidad de datos que tienen sobre estos pentacuartos en un factor de nueve. Eso llevó a una imagen mucho más nítida, dijo Skwarnicki.

Bolas de quarks

Lo primero que los investigadores descubrieron fue que hay tres pentacuartos separados de tres masas únicas entre las partículas del LHC. Uno de ellos no había sido detectado anteriormente. Los otros dos habían aparecido como un pico en el espectro de la masa de partículas en el estudio de 2015, pero ahora son aparentes como dos partículas separadas con masas separadas. Fotos: El mayor destructor de átomos del mundo (LHC)]

Lo más importante es que los nuevos datos revelan las estructuras internas de estos pentacuartos. Anteriormente, dijo Skwarnicki, no estaba claro cómo estaban dispuestos los cinco quarks dentro del pentaquark. ¿Todos ellos interactuaron entre sí? ¿O había en cambio dos grupos – un barión de tres quarks y un mesón (la partícula hecha de un quark y un anticuario) que interactuaban entre sí?

Los nuevos datos revelan que es este último caso. Basado en cómo los quarks se descomponen – son inestables y sólo existen brevemente antes de alterar sus configuraciones – deben estar hechos de bariones y mesones interactuando, dijo Skwarnicki. Los pentacuartos se componen de un quark encantador, un quark anti-característico, dos quarks ascendentes y un quark descendente. Tienen diferentes masas porque los quarks existen en diferentes estados cuánticos.

«La importancia de las nuevas observaciones es que ahora apuntan en una dirección clara», dijo. Cada pentaquark está formado por un barión con tres quarks en su interior y un mesón con un quark y un antiquark.

«Es como si dos bolas separadas de quarks se pegaran una a la otra», dijo Skwarnicki.

Skwarnicki presentó los resultados el 26 de marzo en la conferencia de física Rencontres de Moriond en La Thuile, Italia. Los investigadores planean tomar medidas adicionales para confirmar sus hallazgos, aseguró Skwarnicki, y planean buscar más arreglos de pentaquark.

«De hecho, estoy seguro de que en el futuro veremos más de estas partículas de tipo pentacuarzo», dijo.

  • Los 18 misterios sin resolver más grandes de la física
  • 18 veces Quantum Particles Blew Our Minds
  • 5 Partículas elusivas más allá de Higgs

Publicado originalmente en Misterius .

También te puede interesar