El LHC descubre un nuevo tipo de materia: ¡Hadrones exóticos!

Medicina, Salud y Alimentos

Por Sophimania Redacción
9 de Abril de 2014 a las 21:34
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El LHC descubre un nuevo tipo de materia: ¡Hadrones exóticos!

Científicos del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN han descubierto con un alto grado de certeza la existencia de una nueva clase de partículas subatómicas que han llamado hadrones exóticos.

El CERN iniciará su proceso de re encendido el 2015, luego de 12 meses de estar cerrado para una actualización necesaria. Se estima que tendrá el doble de poder de colisión que el que tenía antes, lo que facilitará seguir la investigación del bosón de Higgs, y terminar de probar la teoría de supersimetría.

Los hadrones exóticos son un tipo de materia que no entra en la clasificación del modelo tradicional de quarks. Estos hadrones son partículas subatómicas que pueden participar de la interacción fuerte, que es la fuerza que une los protones dentro de los núcleos de los átomos.

Desde hace más de 50 años los físicos han delineado las teorías acerca de los hadrones y según la evidencia experimental, es un consenso que los hadrones están compuestos de quarks y antiquarks que son los que determinan sus propiedades.

 

 

LHC 3

El Gran Colisionador de Hadrones en acción. Foto: CERN

 

 

Como explica ABC.es, "Un subconjunto de los hadrones, llamados mesones, se forma a partir de pares quark-antiquark, mientras que el resto -bariones- están formados por tres quarks". Pero, además, los físicos han encontrado varias partículas que no encajan en este modelo de estructura de los hadrones.

Ahora, la colaboración LHCb ha publicado una observación inequívoca de una partícula exótica, llamada Z (4430), que no encaja en el modelo de quarks.

El antecedente de la existencia de Z (4430) fue, en 2008, el descubrimiento de un pico en la distribución de masa de las partículas que resultan de desintegración de mesones B. La reconfirmación llegó con una significancia de 5,2 sigma, que es la escala que los físicos de partículas usan para mostrar la certeza de un resultado.

Lo que ha sucedido ahora es que el LHCb ha confirmado una medición más detallada de esta partícula. Lo que confirma, sin lugar a dudas, de que se trata de una partícula, y además, de una de hadrones exóticos buscada desde hace tanto.

"El análisis LHCb establece la naturaleza resonante de la estructura observada, lo que demuestra que esto es realmente una partícula, y no una característica especial de los datos", explica el portavoz de LHCb, Pierluigi Campana.

Más de 25.000 desintegraciones de mesones B tuvieron que ser desintegrados para alcanzar este grado de certeza. Estos mesones fueron seleccionados a partir de datos de 180 billones de colisiones protón-protón en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC).

 

¿Cómo lo hicieron?

En cuatro puntos de los 27 km de la circunferencia que compone el LHC, hay cuatro grandes detectores. Están el ATLAS y CMS que son los que descubrieron del bosón de Higgs, así como ALICE (que estudia el plasma quark-gluon), y LHCb (que es el que estudia la extraña relación entre materia y antimateria). Cada uno de estos detectores pesan 5,000 toneladas.

 

 

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diagrama del LHC, mostrando los 4 principales detectores. Foto: Extreme Tech

 

 

El LHCb (en la figura de acá arriba) encontró los hadrones exóticos. La b minúscula después de LHC significa ¨b quarks¨(beauty quarks). El Gran Colisionador de Hadrones, como dice su nombre, hace colisionar protones a energías muy altas.

Históricamente ha habido dos tipos de hadrones: los baryons (que consisten en 3 quarks), y mesones (que consisten en 2). Lo que ha reportado LHCb es haber descubierto un tercer tipo de hadron... el éxotico.

Los científicos se encuentran muy entusiasmados por poder reportar este descubrimiento aunque nadie sabe muy bien aún la significancia de este hallazgo.

 

FUENTES: Extreme Tech, ABC


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