Los científicos que trabajan en el Gran Colisionador de Hadrones han descubierto tres nuevas partículas «exóticas», observando configuraciones de quarks nunca antes vistas.

Los quarks son partículas elementales que se combinan para formar los protones y neutrones presentes en los átomos. Se encuentran entre las partículas más pequeñas conocidas por el ser humano.

Estos quarks suelen combinarse de dos en dos o de tres en tres para formar protones y neutrones, pero más raramente pueden combinarse en partículas de cuatro y cinco quarks, o tetraquarks y pentaquarks.

Estos hadrones exóticos fueron predichos por los teóricos al mismo tiempo que los hadrones convencionales, hace unas seis décadas, pero sólo hace relativamente poco que se han observado en el Gran Colisionador de Hadrones de Suiza, donde el Se descubrió el Bosón de Higgs Hace 10 años.

Los científicos del Gran Colisionador de Hadrones han observado ahora un nuevo tipo de pentaquark y el primer par de tetraquarks de la historia, que también incluye un nuevo tipo de tetraquark.

Estos fueron descubiertos en el laboratorio de belleza del Gran Colisionador de Hadrones (LHCb) del CERN, que investiga las ligeras diferencias entre la materia y la antimateria mediante el estudio de las partículas llamadas «quark belleza» o «quark b».

Los descubrimientos añaden tres nuevos miembros exóticos a la creciente lista de nuevos hadrones encontrados en el colisionador de partículas, que ayudarán a los físicos a comprender mejor cómo se unen los quarks para formar estas partículas compuestas.

«Cuantos más análisis realicemos, más tipos de hadrones exóticos encontraremos», dijo Niels Tuning, coordinador de física del laboratorio LHCb.

«Estamos asistiendo a un periodo de descubrimientos similar al de la década de 1950, cuando se empezó a descubrir un ‘zoo de partículas’ de hadrones que finalmente condujo al modelo de quarks de los hadrones convencionales en la década de 1960. Estamos creando el ‘zoo de partículas 2.0′».

El pentaquark descubierto es el primero que contiene un quark extraño, uno de los seis tipos de quarks. Por su parte, el nuevo tetraquark doblemente cargado eléctricamente, que se descubrió emparejado con su homólogo neutro, representa la primera vez que se observa un par de tetraquarks.

«Encontrar nuevos tipos de tetraquarks y pentaquarks y medir sus propiedades ayudará a los teóricos a desarrollar un modelo unificado de hadrones exóticos, cuya naturaleza exacta se desconoce en gran medida», afirma Chris Parkes, portavoz del LHCb. «También ayudará a comprender mejor los hadrones convencionales».

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