El Centro Europeo de Física de Partículas (CERN) anunció este miércoles el descubrimiento de una nueva partícula formada por cuatro quarks que, según los investigadores, ayudará a entender la forma en que éstos interactúan para formar los protones y neutrones que se encuentran en el núcleo de los átomos.

Ni la partícula ni la clase a la que pertenecería habían sido observadas con anterioridad, y son especialmente raros dado que los quarks, partículas elementales mínimas en la física subatómica, se suelen agrupar en parejas o tríos para formar hadrones -de los que los protones y neutrones son ejemplos-.

El CERN señaló en un comunicado que se pudo dar con el hallazgo gracias a observaciones en el LHCb, uno de los cuatro equipos de experimentación situados en diferentes zonas del Gran Colisionador de Hadrones. A su vez, indicó que el descubrimiento fue presentado en un reciente seminario del centro y también publicado en la base de datos científicos arXiv.

La organización también explicó que los teóricos predijeron durante décadas la existencia de hadrones de cuatro y cinco quarks, descritos en ocasiones como tetraquarks y pentaquarks. Hace algunos años, experimentos como el LHCb pudieron confirmar la existencia de algunos de estos hadrones “exóticos”.

Según el CERN, estas partículas con una rara combinación de quarks son “un laboratorio ideal para estudiar una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza conocidas, aquélla que enlaza protones, neutrones y el núcleo atómico que componen la materia”.

Además, resaltó que el estudio de estas interacciones es esencial para determinar si procesos extraños como esta combinación de cuatro quarks muestran una “nueva física” o cumplen el modelo estándar de esta ciencia, uno de los principales propósitos de la investigación iniciada en sus aceleradores de partículas.

De esta manera, el centro aseguró que si las partículas formadas por cuatro quarks son ya de por sí extrañas, la descubierta ahora lo es aún más al ser todos del mismo tipo, el llamado quark C (de “charm”, “encanto”), el cual es considerado una modalidad “pesada”.

“Hasta ahora los experimentos sólo habían descubierto tetraquarks con dos quarks pesados como máximo, y nunca con más de dos del mismo tipo”, detalló el portavoz de LHCb, Giovanni Passaleva, en el comunicado.

El descubrimiento se consiguió analizando datos de colisiones de partículas en los últimos períodos de actividad del Gran Colisionador de Hadrones, de 2009 a 2013 y de 2015 a 2018. El Colisionador actualmente se encuentra cerrado por trabajos de renovación y mejora, y su reapertura se prevé para mayo de 2021.

Los investigadores aclararon que todavía no es posible determinar si la nueva partícula detectada es un verdadero tetraquark o es en realidad una pareja de partículas formadas por dos quarks. Sin embargo, cualquiera de los dos casos les ayudaría a probar modelos de interacción cuántica.