Crédito: Cortesía y Colaboración del LHCb
Dos experimentos en el Gran Colisionador de
Hadrones del CERN combinaron sus resultados y observaron un proceso
subatómico nunca antes visto.
Como se publicó en la revista Naturaleza de esta semana, un análisis conjunto del CMS y LHCb, permitió a esta colaboración establecer un nuevo y extremadamente raro decaimiento de la partícula Bs , una partícula compuesta pesada,
consistente en un antiquark bottom (fondo)
y un quark strange (extraño) en dos
muones.
Los teóricos habían predicho que esta decadencia
sólo ocurriría alrededor de cuatro veces en un mil millones, y que es más o
menos lo que los dos experimentos observaron.
"Es increíble que esta
predicción teórica es tan precisa y aún más sorprendente que en realidad podamos
observarlo en absoluto", dice el profesor de la Universidad de
Syracuse Sheldon Stone, un miembro de la colaboración LHCb. "Este es un gran triunfo para el LHC y ambos experimentos."
El LHCb y CMS estudian las propiedades de las
partículas para buscar grietas en el Modelo Estándar, es nuestra mejor
descripción hasta el momento de la conducta de toda la materia directamente
observable en el universo.
El Modelo Estándar es conocido por ser
incompleto, ya que no se ocupa de cuestiones tales como la presencia de materia
oscura o la abundancia de la materia sobre la antimateria en nuestro universo. Cualquier desviación de este modelo
podría ser evidencia de que una nueva física entra en el juego, tales como
nuevas partículas o fuerzas que podrían proporcionar respuestas a estos
misterios.
"Muchas teorías que
proponen extender el modelo estándar también predicen un aumento en esta velocidad
Bs de desintegración", dice del Fermilab Joel
mayordomo del experimento CMS. "Este nuevo resultado nos permite
un descuento o limitar los parámetros de la mayoría de estas teorías
severamente. Cualquier teoría
viable debe predecir un cambio suficientemente pequeño como para ser acomodado
por la incertidumbre restante”.
Los investigadores del LHC están
particularmente interesados en las partículas que contienen quarks inferiores porque son
fáciles de detectar, al ser producidos en abundancia y tienen una vida útil
relativamente larga, según Stone.
"También sabemos que mesones
Bs oscilan entre su materia y sus
homólogos de antimateria, un proceso descubierto por primera vez en el Fermilab en 2006", dice Stone, "El estudio de las propiedades de los
mesones B nos ayudará a entender el desequilibrio de la materia y la
antimateria en el universo."
Crédito: Cortesía y colaboración
de CMS
Ese desequilibrio es un misterio, y los
científicos están trabajando para desentrañarlo. El Big Bang que creó el universo
debería haber dado lugar a cantidades iguales de materia y antimateria, que se aniquilan
mutuamente al entrar en contacto. Pero
la materia prevalece, y los científicos aún no han descubierto el mecanismo que
lo hace posible.
"El LHC pronto comenzará
una nueva carrera de mayor energía e intensidad", dice Butler. "La precisión con
la que este deterioro se mide mejorará, lo que limita aún más las extensiones
del modelo viable estándar. Y,
por supuesto, siempre esperamos ver la nueva física directamente en forma de
nuevas partículas o fuerzas”.
Fuente: Symetry / Nature / Fermilab
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