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Nuevos resultados del Gran Colisionador de Hadrones han confirmado que la misteriosa partícula subatómica de cinco quarks, el pentaquark, que solo se descubrió hace unos años, realmente está compuesta de dos conjuntos de quarks. Según los investigadores, las partículas subatómicas exóticas llamadas pentaquarks contienen cinco partículas más pequeñas llamadas quarks y antiquarks. Pero esas partículas no son un simple grupo de cinco constituyentes que traquetean. En su lugar, los pentaquarks son aglomeraciones similares a moléculas de un par de partículas más pequeñas, cada una de las cuales consta de tres quarks o un quark y un antiquark. Vistos por primera vez en 2015 en el Gran Colisionador de Hadrones en Ginebra, los pentaquarks no se parecían a nada visto anteriormente. Todas las partículas anteriores que contenían quarks eran bariones (partículas tales como protones y neutrones que contienen tres quarks) o mesones, que consisten en un quark y un antiquark. Pero los pentaquarks, con sus partículas de cinco componentes, no encajaban en ninguna de esas categorías. «No había una imagen clara de cómo se construyeron estos pentaquarks», dice el físico de partículas Tomasz Skwarnicki de la Universidad de Syracuse en Nueva York, coautor del estudio.

Algunos científicos pensaron que los cinco constituyentes de los pentaquarks podrían mezclarse en igualdad de condiciones. Pero las mediciones detalladas del experimento LHCb revelan que los pentaquarks están hechos de dos partículas conocidas, un barión y un mesón, pegados entre sí. Ese descubrimiento hace que las partículas sean un poco menos exóticas de lo que se había especulado. Aun así, dice Skwarnicki, el resultado revela nuevas facetas de la física de partículas: antes de este resultado, no estaba claro que los bariones y los mesones pudieran pegarse unos a otros en absoluto. Por supuesto, es posible que las masas de pentaquark puedan ocurrir con una estructura interna diferente, y es solo una coincidencia que se alineen tan bien con las masas de mesones y bariones, pero eso es menos probable. También es posible que el estado molecular de pentaquark no sea la única arquitectura para estas partículas, y que aún haya otras más extrañas aún por descubrir. Más investigación y datos, por supuesto, ayudarán a desentrañar el misterio. Por ejemplo, un equipo separado de físicos ya ha determinado que el modelo molecular implica la existencia de cuatro masas de pentaquark no descubiertas previamente, tal vez más datos de colisión podrían ayudar a encontrarlos.