El CERN descubre una rara partícula con cuatro quarks

El Centro Europeo de Física de Partículas (CERN) anunció hoy el descubrimiento de una nueva partícula formada por cuatro quarks que, según los investigadores, ayudará a entender la forma en que éstos interactúan para formar los protones y neutrones que se encuentran en el núcleo de los átomos.

Ni la partícula ni la clase a la que pertenecería habían sido observadas con anterioridad, y son especialmente raros dado que los quarks, partículas elementales mínimas en la física subatómica, se suelen agrupar en parejas o tríos para formar hadrones (de los que los protones y neutrones son ejemplos).

El descubrimiento, conseguido por observaciones en el LHCb (uno de los cuatro equipos de experimentación situados en diferentes zonas del Gran Colisionador de Hadrones) fue presentado en un reciente seminario en el CERN y hoy fue publicado en la base de datos científicos arXiv, explicó el centro en un comunicado.

Durante décadas, los teóricos habían predicho la existencia de hadrones de cuatro y cinco quarks, descritos en ocasiones como tetraquarks y pentaquarks, y en años pasados experimentos como el LHCb han confirmado la existencia de algunos de estos hadrones "exóticos", subrayó la nota.

Estas partículas con una rara combinación de quarks son "un laboratorio ideal para estudiar una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza conocidas, aquélla que enlaza protones, neutrones y el núcleo atómico que componen la materia", explicó.

El CERN añadió que el estudio de estas interacciones es esencial para determinar si procesos extraños como esta combinación de cuatro quarks muestran una "nueva física" o cumplen el modelo estándar de esta ciencia, uno de los principales propósitos de la investigación iniciada en sus aceleradores de partículas.

Si las partículas formadas por cuatro quarks son ya de por sí extrañas, la descubierta ahora aún lo es más al ser todos del mismo tipo, el llamado quark C (de "charm", "encanto"), considerado una modalidad "pesada".

"Hasta ahora los experimentos sólo habían descubierto tetraquarks con dos quarks pesados como máximo, y nunca con más de dos del mismo tipo", explicó el portavoz de LHCb, Giovanni Passaleva, en el comunicado.

El descubrimiento se consiguió analizando datos de colisiones de partículas en los últimos periodos de actividad del Gran Colisionador de Hadrones, de 2009 a 2013 y de 2015 a 18 (actualmente está cerrado por trabajos de renovación y mejora, y su reapertura se prevé para mayo de 2021).

Los investigadores admiten que aún no es posible determinar si la nueva partícula detectada es un verdadero tetraquark o es en realidad una pareja de partículas formadas por dos quarks, aunque incluso en el segundo caso les ayudará a probar modelos de interacción cuántica, subrayaron.