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En el Gran Colisionador de Hadrones, científicos del CERN acaban de descubrir la nueva partícula pentaquark

En 2012, el CERN (Centro Europeo para la Investigación Nuclear, por sus siglas en francés) asombró al mundo con el anuncio de que el Gran Colisionador de Hadrones del instituto había permitido encontrar el Bosón de Higgs, la pieza que faltaba en el puzle del modelo estándar de la materia, popularizada por la prensa con el nombre de la «partícula de Dios» (y que por cierto el propio Peter Higgs insiste en dejar de utilizar en tanto connota significados absolutamente contradictorios). El reciente descubrimiento de una nueva partícula, el pentaquark, vuelve a poner los ojos sobre los científicos nucleares que trabajan en el famoso túnel situado en las entrañas de las montañas alpinas de Francia y Suiza.

Los quarks

En 1963, los físicos estadounidenses Murray Gell-Mann y George Zweig, presentaron la teoría del quark, postulando que se trataba de las partículas más pequeñas de la materia, capaz de transportar cargas eléctricas fraccionarias. Gell-Mann ganó el Premio Nobel de Física de 1969 por sus trabajos sobre las partículas elementales.

Después, fueron descubiertos distintos tipos de quarks, que recibieron nombres muy prácticos para facilitar su recordación (arriba, abajo, encanto, extraño, cima y fondo), con sus correspondientes partículas opuestas, los antiquarks. Para continuar con las curiosidades coloquiales de la física de altos quilates, que es un territorio tan incomprensible e ignoto para los que no somos especialistas, a comienzos del siglo XXI, el también estadounidense Hugh David Politzer predijo la existencia de otra partícula elemental, el quarkonio, un «mesón sin sabor» porque está compuesto de un quark encanto (charm) y su antiencanto. Politzer ganó el Nobel de Física de 2004.

Los micropuzzles de la materia

Hasta el reciente descubrimiento del pentaquark, se sabía que los minirompecabezas de la materia se organizaban en grupos de dos, tres y cuatro partículas elementales. Para hablar de dos compañeros con los que nos sentimos más cómodos, los populares protones y neutrones, estos conocidos amigos están formados por tres quarks. Los algo más distantes mesones están constituidos por pares de quark-antiquark.

La nueva corrida del colisionador

Pero la física de partículas no para de traer novedades en la medida que estas son aceleradas a velocidades más próximas a la de la luz. En abril de 2015, tras dos años de reposo dedicados sin reposo a su repotenciación, el acelerador de partículas de la Unión Europea volvió a entrar en actividad, esta vez a 13 teraelectronvoltios (TeV), que es el doble de la energización que tenía cuando se descubrió el bosón de Higgs.

En esta nueva carrera del colisionador, se ha comprobado algo que ya se sospechaba desde la anterior, pero sin que se tuvieran las certezas estadísticas exigidas: la existencia de una novedosa formación integrada por cinco piezas, cuatro quarks y un antiquark. En estadística, la desviación estándar se simboliza con la letra griega sigma () y los niveles de confianza alcanzados (9 sigmas) ahora permiten afirmar a los científicos que, una nueva partícula, el pentaquark, es una certeza.

Te recomendamos el siguiente video para que conozcas un poco más sobre el colisionador del CERN:

¿Qué otras sorpresas nos reservará la carrerilla en curso del acelerador de partículas en funcionamiento más poderoso del mundo? ¡Esperemos y que la física siga en píe!