Físicos del CERN descubren una nueva partícula de Pentaquark
Físicos de la Large Hadron Collider beauty (LHCb) Collaboration del CERN anunciaron esta semana el descubrimiento de una nueva partícula de pentaquark, P c (4312) + , que se descompone en un protón y un mesón J/ψ, una partícula compuesta de un quark de encanto y un antiquark de encanto. Ilustración de la posible disposición de los quarks en una partícula de pentaquark como las descubiertas por la Colaboración LHCb; los cinco quarks pueden estar estrechamente unidos o ensamblados de forma diferente. Fotografía: CERN. En el modelo de quark convencional, las partículas que interactúan fuertemente, conocidas como hadrones, se forman a partir de pares de quark-antiquark (mesones) o de tres quarks (bariones). Las partículas que no pueden clasificarse en este esquema se denominan hadrones exóticos.
En su artículo fundamental de 1964, en el que proponía el modelo del quark, el físico americano Murray Gell-Mann mencionó la posibilidad de añadir un par quark-antiquark a una configuración mínima de mesón o quark barión. Sin embargo, los científicos tardaron 50 años en obtener pruebas experimentales inequívocas de la existencia de estos hadrones exóticos. En julio de 2015, la Colaboración del LHCb reportó las estructuras P c (4450) + y P c (4380) + pentaquark. La nueva partícula es un compañero más ligero de estas estructuras de pentaquark y su existencia arroja nueva luz sobre la naturaleza de toda la familia.
"Hasta ahora, habíamos pensado que un pentaquark estaba formado por cinco partículas elementales (quarks), pegadas entre sí. Nuestros hallazgos prueban lo contrario", dijo el profesor de la Universidad de Syracuse Tomasz Skwarnicki, miembro de la Colaboración del LHCb. El nuevo análisis utilizó casi 10 veces más datos del Gran Colisionador de Hadrones que el análisis de 2015. "Los últimos datos del LHCb utilizaron un rayo de energía que era casi el doble de fuerte. Este método, combinado con criterios de selección de datos más refinados, produjo un mayor rango de colisiones de protones", dijo el profesor Skwarnicki.
"También nos dio 10 veces más datos y nos permitió observar las estructuras del pentaquark más claramente que antes. Lo que creíamos que era sólo un pentágono resultó ser dos estrechos, con poco espacio entre ellos". El nuevo conjunto de datos se analizó primero de la misma manera que antes y los parámetros de las estructuras P c (4450) + y P c (4380) + reportadas anteriormente fueron consistentes con los resultados originales. Además de revelar la nueva P c (4312) + partícula, el análisis también descubrió una estructura más compleja de P c (4450) + que consiste en dos picos estrechos superpuestos, P c (4440) + y P c (4457) + .
Todavía se necesita un estudio más experimental y teórico para comprender plenamente la estructura interna de los estados observados. "Es posible que los pentacuarcos no desempeñen un papel significativo en la materia de la que estamos hechos, pero su existencia puede afectar significativamente nuestros modelos de la materia que se encuentran en otras partes del Universo, como las estrellas de neutrones", dijo el profesor Skwarnicki.
Los físicos del LHCb presentaron sus resultados esta semana en la sesión QCD & High Energy Interactions de la 54ª Conferencia de Rencontres de Moriond en La Thuile, Italia. Tomasz Skwarnicki et al (Colaboración del LHCb). Espectroscopía Hadrón y estados exóticos en el LHCb. Morion QCD 2019
En su artículo fundamental de 1964, en el que proponía el modelo del quark, el físico americano Murray Gell-Mann mencionó la posibilidad de añadir un par quark-antiquark a una configuración mínima de mesón o quark barión. Sin embargo, los científicos tardaron 50 años en obtener pruebas experimentales inequívocas de la existencia de estos hadrones exóticos. En julio de 2015, la Colaboración del LHCb reportó las estructuras P c (4450) + y P c (4380) + pentaquark. La nueva partícula es un compañero más ligero de estas estructuras de pentaquark y su existencia arroja nueva luz sobre la naturaleza de toda la familia.
"Hasta ahora, habíamos pensado que un pentaquark estaba formado por cinco partículas elementales (quarks), pegadas entre sí. Nuestros hallazgos prueban lo contrario", dijo el profesor de la Universidad de Syracuse Tomasz Skwarnicki, miembro de la Colaboración del LHCb. El nuevo análisis utilizó casi 10 veces más datos del Gran Colisionador de Hadrones que el análisis de 2015. "Los últimos datos del LHCb utilizaron un rayo de energía que era casi el doble de fuerte. Este método, combinado con criterios de selección de datos más refinados, produjo un mayor rango de colisiones de protones", dijo el profesor Skwarnicki.
"También nos dio 10 veces más datos y nos permitió observar las estructuras del pentaquark más claramente que antes. Lo que creíamos que era sólo un pentágono resultó ser dos estrechos, con poco espacio entre ellos". El nuevo conjunto de datos se analizó primero de la misma manera que antes y los parámetros de las estructuras P c (4450) + y P c (4380) + reportadas anteriormente fueron consistentes con los resultados originales. Además de revelar la nueva P c (4312) + partícula, el análisis también descubrió una estructura más compleja de P c (4450) + que consiste en dos picos estrechos superpuestos, P c (4440) + y P c (4457) + .
Todavía se necesita un estudio más experimental y teórico para comprender plenamente la estructura interna de los estados observados. "Es posible que los pentacuarcos no desempeñen un papel significativo en la materia de la que estamos hechos, pero su existencia puede afectar significativamente nuestros modelos de la materia que se encuentran en otras partes del Universo, como las estrellas de neutrones", dijo el profesor Skwarnicki.
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