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Mar 05

Descubren una nueva partícula subatómica, hecha de quarks de 4 tipos

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Se ha logrado detectar por vez primera una nueva forma de partícula: un conjunto de cuatro quarks, cada uno de un tipo diferente.

La detección histórica es obra de un equipo de científicos que incluye a la física Daria Zieminska, de la Universidad de Indiana en la ciudad estadounidense de Bloomington, y se ha hecho en el marco del programa internacional DZero.

Los quarks son un grupo de partículas fundamentales que difieren en cuanto a sus masas y cargas. Los dos quarks más ligeros, que reciben los nombres de quark Up y quark Down, forman los protones y los neutrones. Los otros quarks son muy inestables y esencialmente solo se les puede estudiar en experimentos de física subatómica en los que se logra crearlos y hacer que existan durante un instante fugaz. Se cree que fueron relativamente abundantes en el Big Bang (la explosión formidable con la que nació el universo), aunque se desintegraron al cabo de muy poco tiempo, en fracciones de segundo. En la naturaleza no hay quarks aislados de manera estable. Siempre forman parte de conjuntos.

Durante mucho tiempo se ha venido creyendo que todas las partículas están hechas de un quark y un antiquark, o de tres quarks; esta nueva partícula es pues un caso aparte. “Es el nacimiento de un nuevo paradigma; las partículas hechas de cuatro quarks, en concreto dos quarks y dos antiquarks, un gran cambio en nuestra visión de las partículas elementales”, explica Zieminska, quien ha sido miembro del experimento DZero desde que se estableció el proyecto, en 1985.

Los nuevos resultados podrían también mejorar el conocimiento científico sobre la “materia de quarks”, el material caliente y denso que existió momentos después del Big Bang, y que hoy podría existir en el interior superdenso de las estrellas de neutrones.

La partícula detectada consta de los quarks Up, Down, Strange y Bottom.

Aunque nada en la naturaleza prohíbe la formación de un conjunto de cuatro quarks diferentes, este estado es raro y no se le comprende tanto como los de dos y tres quarks. Zieminska y sus colegas planean ampliar el conocimiento sobre la nueva partícula mediante la medición de varias de sus propiedades, como la forma en que se desintegra.

 

Un total de 75 instituciones de 18 países son miembros de la Colaboración DZero.

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