pentaquark

¿Qué es un Pentaquark y ¿Por qué los físicos están tan emocionados por ello?

Durante cincuenta años, los científicos han pensado que existían, y ahora por fin tienen pruebas.

Esta semana los investigadores en el Gran Colisionador de Hadrones del CERN (LHC) en Suiza anunciaron evidencia de un nuevo tipo de partícula llamada pentaquark.

Los quarks son partículas diminutas que se unen entre sí para formar diferentes tipos de partículas de mayor tamaño con las que podrías estar más familiarizado. Tres quarks hacen un protón, por ejemplo. Y, cuando cinco quarks se combinan, eso se llama un pentaquark. Esto podría no parece tan emocionante, pero para los físicos lo es.

“El pentaquark no es cualquier nueva partícula,” Guy Wilkinson, un físico y portavoz del experimento LHC, dijo en un comunicado. “El estudio de sus propiedades puede permitirnos entender mejor cómo la materia ordinaria, los protones y los neutrones de los que todos estamos hechos, se constituyen.”

Los quarks vienen en seis “sabores”: up, down, top, bottom, strange and charm. Los anti-quarks también vienen los mismos seis sabores. Un pentaquark parece consistir en dos quarks up, un quark down, un quark charm y un quark anti-charm.

El descubrimiento confirma las sospechas de 50 años de los científicos de que podrían existir partículas más exóticas, Tia Ghose explica para la Live Science:

En 1964, el físico Murray Gell-Mann propuso que un grupo de partículas conocidas como bariones, que incluyen los protones y los neutrones, se componen realmente de tres partículas subatómicas cargadas aún más diminutas conocidas como quarks. Mientras tanto, la teoría pasó, otro grupo de partículas llamadas mesones estaban compuestas de quarks y sus socios de antimateria, antiquarks.

 La teoría de Gell-Mann implicó que las estructuras de quarks aún más complejos podrían formar partículas más grandes, Ghose explica. Si un trío de quarks hacen un protón, entonces, ¿qué podrían formar cinco o seis o siete quarks? Había indicios anteriores de pruebas de un pentaquark, pero nada concluyente.

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 Los investigadores del LHC estaban estudiando cómo bariones (otra partícula hecha de tres quarks) se rompen, pero durante la desintegración de partículas los quarks estaban formando estructuras intermedias. Con base en los patrones de señales que recibieron, estas estructuras intermedias tuvieron que ser pentaquarks, informaron los investigadores en la revista Physical Review Letters.

 Hasta ahora, los físicos sólo han observado este tipo de pentaquark en los datos del LHC, pero podría haber muchas otras variedades.

pentaquark

Vía Smithsonian