Confirman que existe una partícula exótica de seis quarks

MADRID 6 (EUROPA PRESS)

   Experimentos en el centro Jülich (Alemania) han descubierto una nueva clase de partícula exótica subatómica compuesta de seis quarks.

   Este descubrimiento de la colaboración WASA-at-COSY se ha publicado en la revista Physical Review Letters y sus autores crren que abre la puerta a nuevos fenómenos físicos. Las mediciones confirman los resultados a partir de 2011, cuando más de 120 científicos de ocho países descubrieron por primera vez fuertes indicios de la existencia de un dibarion exótico compuesto por seis quarks.

   Los físicos sólo habían verificado de manera fiable dos diferentes clases de hadrones -- partículas subatómicas formadas por quarks que permanecen unidas por una fuerte interacción nuclear entre ellas-- : mesones volátiles que comprenden un quark y un antiquark y bariones compuestos por tres quarks. Los protones y los neutrones, que constituyen los núcleos atómicos, son ejemplos de este último.

    En los últimos años, sin embargo, ha habido cada vez más pruebas de la existencia de otros tipos de hadrones, por ejemplo, híbridos y multiquarks. En 1964, el físico Freeman Dyson fue el primero en predecir tales estados más complejos. Pero cualquier verificación confiable resultó imposible durante muchos años debido a que casi no se podían reproducir las mediciones.

   Sólo recientemente, otros grupos de investigación - de forma independiente el uno del otro - encontraron fuertes indicios de partículas exóticas de corta vida, que comprenden cuatro quarks, los llamados "tetraquarks." El nuevo estado de enlace, que ahora se ha verificado en el COSY, significa que se ha identificado otra clase de partículas exóticas.

PAQUETES DE SEIS QUARKS

   "La nueva resonancia que hemos observado confirma que realmente existen los quarks en paquetes de seis. Este descubrimiento podría abrir la puerta a nuevos fenómenos físicos", dice el portavoz del grupo del profesor Heinz Clement de la Universidad de Tübingen.

   La estructura, que fue descubierta por primera vez en 2011 es extremadamente corta y sólo se pudo detectar a través de sus productos de desintegración. Existe para una mera cien-sextillonésima (10 a la potencia de -23) de segundo antes de que se desintegrase. Este intervalo de tiempo es tan corto que, por ejemplo, la luz puede viajar sólo una distancia equivalente al diámetro de un pequeño núcleo atómico.

   Si los seis quarks forman una entidad compacta sencilla o bien una "molécula hadrónica" aún no se ha aclarado. Este último estaría compuesto por varios bloques de construcción nuclear - por ejemplo de protones excitados y neutrones unidos entre sí - mucho más fuertemente que en el interior de un núcleo atómico.

   "Las medidas que hemos realizado en el COSY en 2011 ya eran muy precisas. Pero debido a que los experimentos no se pueden repetir en cualquier otro acelerador del mundo, hemos tenido que pensar en otro experimento para comprobar los resultados", explica Hans Ströher, director en el Instituto de Física Nuclear (IKP-2) en Jülich.

   Con el fin de obtener una mayor evidencia inequívoca de la resonancia exótica llamada d*(2380), los científicos escanearon el rango de energía relevante en un experimento de dispersión elástica. Bombardearon un blanco de protones con los núcleos pesados de hidrógeno polarizados, conocidas como deuterones. El estado ligado exótico formado durante la colisión influyó en el ángulo con el que las partículas se alejan entre sí después de la colisión, lo que permite su identificación.

   "Los hallazgos son parte de un cuadro más grande. Si existe esta partícula, entonces teóricamente se puede esperar toda una serie de otros estados exóticos", dice el director de Jülich IKP-1, James Ritman.