Descubiertas dos nuevas partículas subatómicas

Científicos de la Universidad de Pittsburgh y de la Universidad Carnegie Mellon anunciaron hace un par de días que en el curso de sus investigaciones en el detector del acelerador de partículas Fermilab (CDF) descubrieron la existencia de dos nuevas partículas subatómicas previstas en la teoría pero de cuya existencia real no se tenían noticias hasta este momento.

Las partículas, denominadas sigma sub b y, al igual que los protones y los neutrones, están formados por tres quarks, por lo que se encuadran dentro del grupo de los bariones. Ambos tienen más de seis veces la masa de un protón.

Existen seis tipos de quarks: up, down, strange, charm, bottom y top (u, d, s, c, b y t, respectivamente). Los dos tipos de bariones descubiertos por el CDF tienen la estructura u-u-b y d-d-b, mientras que los protones están formados por u-u-d y los neutrones por d-d-u. La vida de las “nuevas” partículas es extremadamente corta, minúsculas fracciones de segundo.

En las instalaciones del Fermilab, el acelerador de partículas más importante del mundo, se intentan recrear las condiciones de la materia previas al big bang, creando materia exótica, a la que pertenecen las partículas sigma sub b. A diferencia de la materia actual, que sólo contiene quarks u y d, en la exótica están presentes también los otros tipos.

En sus experimentos, el CDF identificó 103 partículas u-u-b, o sigma sub b con carga positiva, y 134 d-d-b, o sigma sub b con carga negativa. Para esto fueron necesarios cientos de miles de millones de colisiones entre protones y antiprotones a lo largo de cinco años.

Según la presentación del físico Petar Maksimovic, de la Universidad Johns Hopkins, que los dos tipos de partículas sigma sub b presentan dos combinaciones de spin: J=1/2 y J=3/2, lo que confirma la teoría de la existencia de un estado basal y un estado excitado.

La teoría de los quarks postula seis tipos diferentes de bariones con un quark bottom y spin J=3/2, como se puede ver en el gráfico que reproducimos a continuación. Con el experimento del CDF ya conocemos a dos de esos bariones.

Vía | Physorg
Más información | Nota de prensa de la Universidad de Pittsburgh
Más información | Quark en Wikipedia
En Genciencia | Descubierta la velocidad de oscilación de una partícula subatómica