Los científicos de la colaboración DZero en el Fermilab del Departamento de Energía de EE. UU. Han descubierto una nueva partícula, el último miembro que se agregó a las especies exóticas de partículas conocidas como tetraquarks.
Los Quarks son partículas puntuales que generalmente vienen en paquetes de dos o tres, los más conocidos son el protón y el neutrón cada uno está hecho de tres quarks. Hay seis tipos, o "sabores", de quark paraelija entre: arriba, abajo, extraño, encanto, abajo y arriba. Cada uno de estos también tiene una contraparte de antimateria.
En los últimos 60 años, los científicos han observado cientos de combinaciones de dúos y tríos de quark.
En 2008, los científicos en el experimento de Belle en Japón informaron la primera evidencia de quarks colgando como un cuarteto, formando un tetraquark. Desde entonces, los físicos han vislumbrado un puñado de diferentes candidatos a tetraquark, incluido el reciente descubrimiento de DZero, el primeroobservado que contiene cuatro sabores de quark diferentes.
DZero es uno de los dos experimentos en el colisionador Tevatron de Fermilab. Aunque el Tevatron fue retirado en 2011, los experimentos continúan analizando miles de millones de eventos previamente registrados de sus colisiones.
Como es el caso con muchos descubrimientos, la observación del tetraquark fue una sorpresa cuando los científicos de DZero vieron por primera vez indicios en julio de 2015 de la nueva partícula, llamada X 5568, llamada así por su masa: 5568 megaelectronvoltios.
"Al principio, no creíamos que fuera una partícula nueva", dice el portavoz de DZero, Dmitri Denisov. "Solo después de realizar múltiples verificaciones cruzadas comenzamos a creer que la señal que vimos no podía explicarse porantecedentes o procesos conocidos, pero era evidencia de una nueva partícula "
Y la X 5568 no es un nuevo tetraquark nuevo. Mientras que todos los demás tetraquarks observados contienen al menos dos del mismo sabor, X 5568 tiene cuatro sabores diferentes: arriba, abajo, extraño y abajo.
"La siguiente pregunta será comprender cómo se unen los cuatro quarks", dice el co-portavoz de DZero, Paul Grannis. "Todos podrían ser agrupados en una bola apretada, o podrían ser un par de quarks fuertemente unidos quegira a cierta distancia del otro par ".
Los estados de cuatro quark son raros, y aunque no hay nada en la naturaleza que prohíba la formación de un tetraquark, los científicos no los entienden tan bien como lo hacen con los estados de dos y tres quark.
Este último descubrimiento llega inmediatamente después de la primera observación de un pentaquark, una partícula de cinco quark, anunciada el año pasado por el experimento LHCb en el Gran Colisionador de Hadrones.
Los científicos agudizarán su imagen del cuarteto de quark haciendo mediciones de propiedades como la forma en que X 5568 se descompone o cuánto gira sobre su eje. Al igual que las investigaciones de los tetraquarks que lo precedieron, los estudios de la X 5568 proporcionará otra ventana al funcionamiento de la fuerza fuerte que mantiene unidas estas partículas.
Y tal vez las especies emergentes de tetraquark se convertirán en una clase establecida en el futuro, mostrándose tan numerosas como sus hermanos de dos y tres quark.
"El descubrimiento de un miembro único de la familia del tetraquark con cuatro sabores de quark diferentes ayudará a los teóricos a desarrollar modelos que permitirán una comprensión más profunda de estas partículas", dice el director de Fermilab, Nigel Lockyer.
Setenta y cinco instituciones de 18 países colaboraron en este resultado de DZero.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Fermi National Accelerator Laboratory Fermilab . Original escrito por Leah Hesla. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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