El CERN acaba de encontrar una nueva partícula subatómica: el pentaquark

El CERN ha dado un paso adelante muy importante en nuestro conocimiento de la estructura de la materia. Uno de los experimentos que estaban planificados durante esta fase de actividad del LHC, el Gran Colisionador de Hadrones, ha permitido a los científicos del Laboratorio Europeo de Física de Partículas observar una partícula que había sido predicha hace décadas, pero de cuya existencia hasta ahora no teníamos evidencias: el pentaquark.

Este descubrimiento no amplía nuestros conocimientos más allá del Modelo Estándar, pero es muy importante porque permite a los físicos conocer con más profundidad la estructura de los protones y los neutrones, dos de los constituyentes esenciales de la materia. El reto que tienen ahora por delante los grupos de científicos que han participado en este experimento, conocido como LHCb, es entender mejor las fuerzas que mantienen unidos los cinco quarks de esta partícula. Pero aún hay más.

Murray Gell-Mann tenía razón

Han pasado ya más de 50 años desde que el físico estadounidense Murray Gell-Mann propuso la existencia de los quarks. Cinco años después de hacer público su trabajo, en 1969, recibió el premio Nobel de Física, lo que significa que en realidad conocemos la existencia de los quarks desde hace mucho tiempo. Pero, como mencioné al principio del post, aunque los pentaquarks habían sido predichos teóricamente, hasta ahora no teníamos evidencias empíricas que avalasen su existencia.

Gell-Mann propuso la existencia de dos tipos de partículas: los bariones y los mesones. Los protones y los neutrones pertenecen al primero de ellos, y están compuestos por tres quarks, mientras que los mesones contienen pares de quarks y antiquarks (estas últimas son las antipartículas de los quarks). Pero todo esto ya lo sabíamos. Lo que ahora conocemos es que, además de estas dos categorías de partículas, existen los pentaquarks, que están constituidos por cinco quarks, como podéis ver en la ilustración que abre el post.

Los científicos que han participado en este experimento, entre los que se encuentran investigadores españoles del Instituto de Física Corpuscular y de las Universidades de Santiago de Compostela, Ramón Llull y Barcelona, tienen ahora mucho trabajo por delante hasta que terminen de analizar todos los datos que les ha proporcionado el detector del LHCb, una máquina de increíble precisión y una complejidad asombrosa. Lo que saben con seguridad es que este descubrimiento les permitirá conocer mejor la materia ordinaria.

En cualquier caso, esta fase de actividad del LHC aún no ha terminado, por lo que durante los próximos meses los investigadores del CERN seguirán haciendo experimentos para, entre otros objetivos, intentar arrojar luz acerca de uno de los grandes enigmas que se plantea la física actual: la existencia de la energía oscura y su responsabilidad en la aceleración de la expansión del Universo.

Vía | CERN | Nature
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