viernes, 24 de julio de 2015

PENTAQUARK: EL ÚLTIMO DESCUBRIMIENTO DEL LHC



 Pentaquark = crédito: CERN

Esto es lo que necesitas saber del último descubrimiento del Gran Colisionador de Hadrones [LHC], famoso ya por haber encontrado el Bosón de Higgs en 2012.
Ahora ha revelado la existencia de una nueva partícula y bastante inusual.
Los equipos en el LHC, recientemente comenzaron una segunda carrera de experimentos, utilizando mucho más energía que la utilizada para encontrar la partícula de Higgs; sin embargo, , otro de los grupos, el LHCb, que tamizaron los datos logrados de los miles de millones de colisiones de partículas de la primera ejecución del LHC, lograron algo nuevo: Pentaquarks.

Los pentaquarks son una forma exótica de materia, que primeramente se predijo en el año 1979 del siglo XX.
Todo lo que nos rodea está hecho de átomos, que son como una nube de electrones orbitando alrededor de un núcleo pesado hecho de protones y neutrones. Pero desde la década de 1960 , también hemos sabido que los protones y los neutrones están formados por partículas denominadas "quarks" que son más pequeñas y están unidas por algo que se llama la "fuerza fuerte", de hecho, la fuerza más poderosa conocida en la naturaleza.
Los experimentos en 1968 proporcionaron la evidencia para el modelo de quarks. Si los protones son golpeados lo suficiente, la fuerza fuerte puede ser superada y el protón se rompe en pedazos. El modelo de quarks en realidad explica la existencia de más de 100 partículas, todo conocido como "hadrones" (como en Gran Colisionador de Hadrones) e integrada por diferentes combinaciones de quarks. Por ejemplo el protón está hecho de tres quarks.
Todos los hadrones parecen estar compuestos de combinaciones de dos o tres quarks, pero no hay ninguna razón obvia para tener más quarks, no podrían permanecer juntos para formar otros tipos de hadrones. 
Se Introduce el pentaquark : Son cinco quarks unidos entre sí para formar un nuevo tipo de partícula. Pero hasta ahora, nadie sabía a ciencia cierta si en realidad existían, y, aunque ha habido varios descubrimientos reclamados en los últimos 20 años, ninguno ha superado la prueba del tiempo.

La intrincada danza de J/psi y el protón- crédito: CERN

Los pentaquarks son increíblemente difíciles de ver, son raros y muy inestables. Esto significa que, si es posible, se adhieren en cinco quarks, pero no estarán juntos por mucho tiempo.
El equipo del experimento LHCb hizo su descubrimiento examinando en detalle otros hadrones exóticos producidos en las colisiones y en qué forma se rompen; en particular, buscaron el Lambda b  de partículas, que puede decaer en otros tres tipos de hadrones: a Kaón, un J / psi, y un protón.
El J / psi está hecho de dos quarks y el protón está hecho de tres. 
Los científicos descubrieron que durante un corto período de tiempo estos cinco quarks estaban unidos en una sola partícula: un pentaquark
De hecho, a través del análisis detallado de los datos, en realidad descubrieron dos pentaquarks y les han dado el nombre pegadizo Pc (4450) + y Pc (4380) +.

¿Porque es esto importante?
El descubrimiento responde a  una pregunta de décadas de antigüedad en la física de partículas y pone de relieve otra parte de la misión del LHC. Los descubrimientos de nuevas partículas fundamentales como el bosón de Higgs nos dicen algo completamente nuevo sobre el universo. Pero descubrimientos como el pentaquarks nos dan una comprensión más completa de las ricas posibilidades que se encuentran en el universo conocido.
Mediante el desarrollo de este entendimiento, podemos obtener algunas pistas sobre cómo el universo se desarrolló después del Big Bang y cómo hemos acabado con los protones y neutrones en vez de pentaquarks que componen la materia cotidiana.

Con el LHC ahora colisionando protones a casi el doble de la energía, los científicos están listos para hacer frente a algunas de las otras cuestiones abiertas en la física de partículas. Uno de los principales objetivos con los nuevos datos es la materia oscura, una partícula extraña que parece existir en todo el universo, pero nunca se ha visto. 
Prueba de la comprensión actual de los quarks, la fuerza fuerte y todas las partículas conocidas con esta nueva energía es un paso esencial hacia la fabricación de tales descubrimientos.

Fuente:The Conversation / Earth Sky