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viernes, septiembre 17, 2021

Científicos descubren una nueva partícula exótica en el Gran Colisionador de Hadrones

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Los científicos participantes en la colaboración internacional para la búsqueda de los denominados quarks fondo (LHCb) en el Gran Colisionador de Hadrones de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) han descubierto una partícula nueva: el exótico tetraquark Tcс+.

Es un hadrón, cuyo nombre quiere decir que engloba cuatro partículas elementales: en este caso particular, dos quarks pesados y dos antiquarks ligeros. El comunicado del CERN emitido al respecto este jueves destaca que es «el primero que contiene dos quarks encantados, sin antiquarks encantados para equilibrarlos» y, al mismo tiempo, es «la partícula de materia exótica más longeva jamás descubierta».

Por lo tanto, los investigadores lo perciben como un hallazgo «particularmente único». A su vez, el calificativo ‘encantado’ describe uno de los seis números cuánticos posibles para esta clase de partículas elementales, a los que los científicos nucleares se refieren también con la palabra ‘sabor’, aunque no tiene que ver con la percepción de gustos.

Precisamente la presencia de dos quarks pesados convierte esta partícula en relativamente estable. La expectativa de vida de este tetraquark es de 10 a 500 veces más larga que la que tienen otras partículas con masas semejantes, pero se trata solo de billonésimas partes de segundo.

En teoría, todos los tetraquarks se descomponen en un par de mesones, cada uno formado por uno de los quarks pesados ​​y uno de los antiquarks ligeros. Según algunas predicciones, la masa de este tipo exótico debería estar muy cerca de la suma de masas de ambos mesones. La proximidad de estos valores de masa dificulta la desintegración y debería prolongar la vida de la partícula.

En este sentido, el descubrimiento allana el camino para buscar partículas más pesadas de la misma clase, donde uno o dos quarks encantados estén reemplazados por otros, con un número cuántico menor. Entonces, según los cálculos, la masa del tetraquark debería ser menor que la suma de las masas de cualquier par de mesones obtenidos por su desintegración, algo que haría «improbable» que se desintegre, explica la CERN.

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