EVIDENCIA DE UNA NUEVA PARTICULA ENCUENTRAN INVESTIGADORES CHINOS Y JAPONESES

Imagen: Posible estructura con cuatro Quarks de Z _c (3900), otras partículas, como los Piones, tienen dos Quarks, o tres como los protones: Crédito: American Physical Society / SINC / APS

El Detector Belle del acelerador de partículas KEKB, en Japón, y el Detector Beijing Spectrometer III (BES III) de un colisionador en China, han coincidido al encontrar la firma de lo que podría ser una nueva partícula: la partícula Z_c (3900).

El Z _c (3900) es una partícula sub-atómica, un hadrón, que se cree que es la primera tetraquark o molécula de hadrones que se ha observado experimentalmente. El descubrimiento fue realizado en China y en Japón en el presente año 2013, por dos grupos de investigación independiente.

Las dos colaboraciones científicas, integradas por investigadores asiáticos y de otras partes del mundo, publican el hallazgo en la revista PhysicalReview Letters. En conjunto han detectado 460 ejemplos de la nueva estructura.

Los datos registrados sugieren que Z_c (3900) podría ser un tipo desconocido de materia, formada por cuatro quarks. Hasta ahora solo se conocían agrupaciones de dos quarks  o antiquarks –como los piones, por ejemplo, o de tres quarks, como los protones. Con la información actual, la partícula parece tener carga eléctrica y al menos un Quark encantado y otro antiencantado. El cuarteto se completaría con un Quark arriba y un Quark antiabajo, según sospechan los científicos. Lo que hay que confirmar ahora es que, efectivamente, se trata de una partícula con cuatro quarks y no, por ejemplo, de la interacción de dos con un par de quarks cada una, o de uniones esporádicas de este tipo de constituyentes esenciales de la materia.

Dibujo de un quark : Un neutrón, compuesto por 2 quak abajo [d] y un quark arriba [u] Nota: el color asignado a cada quark no es importante, solo es que estén presentes los tres colores.Crédito: Creative Commons

El descubrimiento de Z_c (3900) que es un producto de desintegración anómala observado previamente,  ha sido el resultado de las investigaciones con otra partícula, la Y (4260), descubierta en 2005.  Al estudiar su desintegración en los dos colisionadores, los físicos notaron un pico de energía de unos 3,9 gigaelectronvoltios, unas cuatro veces el peso de un protón. Esto sugiere la existencia de una partícula de cuatro quarks, toda una novedad en física de partículas que habrá que demostrar. 

Los  Papers de este trabajo, están disponibles aquí. 
Referencias bibliográficas en SINC: Ablikim M et al., "Observación de una Estructura Charmoniumlike Acusada en BESIII Colaboratiom" y "Estudio de e+e-→ pi+π-J / ψy observación de un Estado Charmoniumlike cargado en Belle, " 

Fuente: SINC / Physical Review Letters / Innovaticias / Tendencias Científicas et al.