Partículas Evasivas De 'Hadrón Exótico' Confirmadas

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Un equipo que utiliza el gran colisionador de hadrones ha confirmado la existencia de hadrones exóticos, un tipo de materia que no se puede clasificar con el modelo tradicional de quark.

La existencia de los hadrones exóticos, un tipo de materia que no encaja dentro del modelo tradicional de física de partículas, ahora se ha confirmado, dicen los científicos.

Los hadrones son partículas subatómicas formadas por quarks y antiquarks (que tienen la misma masa que sus homólogos de quark, pero la carga opuesta), que interactúan a través de la "fuerza fuerte" que une los protones dentro del núcleo de los átomos.

Investigadores que trabajan en la colaboración de Gran Colisionador de Hadrones (LHCb) en el CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear) en Suiza, donde se descubrió la escurridiza partícula de bosón de Higgs en 2012, anunciaron hoy (14 de abril) que habían confirmado la existencia de Tipo de hadrón, con un grado de seguridad estadística sin precedentes. [Explicación del modelo estándar de física de partículas (infografía)]

"Hemos confirmado la observación inequívoca de un estado muy exótico, algo que parece una partícula compuesta de dos quarks y dos antiquarks", dijo el co-líder del estudio Tomasz Skwarnicki, un físico de alta energía en la Universidad de Syracuse en Nueva York. declaración. El descubrimiento "puede darnos una nueva forma de ver la física de interacción fuerte [fuerza]", agregó.

El modelo estándar de la física de partículas permite dos tipos de hadrones. Los "bariones" (como los protones) están formados por tres quarks, y los "mesones" están formados por un par de quark-antiquark. Pero desde que se desarrolló el Modelo Estándar, los físicos han predicho la existencia de otros tipos de hadrones compuestos de diferentes combinaciones de quarks y antiquarks, que podrían surgir de la descomposición de los mesones.

En 2007, un equipo de científicos llamado Belle Collaboration que estaba usando un acelerador de partículas en Japón descubrió evidencia de una partícula exótica llamada Z (4430), que parecía estar compuesta de dos quarks y dos antiquarks. Pero algunos científicos pensaron que su análisis era "ingenuo" y carecían de pruebas sólidas, dijo Skwarnicki.

Unos años más tarde, un equipo conocido como BaBar utilizó un análisis más sofisticado que parecía explicar los datos sin hadrones exóticos.

"BaBar no probó que las mediciones e interpretaciones de los datos de Belle fueran incorrectas", dijo Skwarnicki. "Simplemente sintieron que, según sus datos, no había necesidad de postular la existencia de esta partícula".

Así que el equipo original realizó un análisis aún más riguroso de los datos y encontró pruebas sólidas de la partícula.

Ahora, el equipo de LHCb ha estudiado datos de más de 25,000 eventos de desintegración de mesones seleccionados de datos de 180 billones de colisiones protón-protón en el Gran Colisionador de Hadrones, el acelerador de partículas más grande y poderoso del mundo. Analizaron los datos utilizando los métodos de los equipos Belle y BaBar, y confirmaron que la partícula era real y también un hadrón exótico.

Los resultados del experimento son "el factor decisivo" de que tales partículas existen, y no son solo un artefacto de los datos, dijo Skwarnicki.

Su colega, Sheldon Stone, del CERN, también elogió el logro. "Es genial probar finalmente la existencia de algo que habíamos pensado que estaba ahí", dijo.

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