En los diez años transcurridos desde el descubrimiento del Boson de Higgs en el CERN, el Colisionador ha hecho posible el descubrimiento de más de 60 partículas compositivas

Por Agencias:

México; lunes 11 de julio del 2022.- El Gran Colisionador de Hadrones (LHC), también conocido como la ‘máquina del fin del mundo’, está de vuelta con un experimento histórico en el que chocarán protones a un nivel de energía jamás liberada en la historia de la humanidad, con la finalidad de recrear el instante posterior al Big Bang.

En el contexto de esta operación, el Centro Europeo de Física de Partículas (CERN) anunció hoy el descubrimiento en sus experimentos de tres nuevas partículas denominadas “exóticas”: un nuevo tipo de pentaquark y el primer par de tetraquarks de la historia.

El hallazgo se ha realizado en el experimento LHCb, fruto de una colaboración científica internacional y que forma parte del Gran Colisionador de Hadrones (LHC), un anillo localizado en un túnel subterráneo de 27 kilómetros de circunferencia en la frontera entre Suiza y Francia.

El LHCb fue concebido para explorar lo que sucedió después del Big Bang y que permitió que la materia resistiera y formara el universo hace 13 mil 800 millones de años. 

El descubrimiento hecho público hoy es una oportunidad para que los físicos comprendan mejor cómo los quarks se une para formar particular compositivas.

El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del Centro Europeo de Física de Partículas (CERN) de Ginebra (Suiza) ha producido desde este martes colisiones de protones a una energía jamás alcanzada, lo que le permitirá recrear con mayor facilidad las condiciones que había en los primeros microsegundos después del Big Bang.

El objetivo será responder a grandes interrogantes que persisten sobre el funcionamiento de la naturaleza y de la vida, y ver lo que ninguna tecnología ha permitido hasta ahora: el inicio del universo. 

Durante casi cuatro años el LHC funcionará a una energía de colisión récord de 13.6 billones de electronvoltios (TeV), simulando prácticamente la densidad que había al instante mismo del inicio del universo.

¿Qué son las partículas descubiertas por el Colisionador de Hadrones?

Los quarks son partículas elementales que se reúnen generalmente por grupos de dos o tres para constituir los hadrones, tales como los protones y neutrones que forman el núcleo de los átomos.

Sin embargo, de forma excepcional los quarks pueden combinarse en partículas de cuatro o cinco, por lo que se les denomina “tetraquarks” o “pentaquarks”.

Estos hadrones exóticos habían sido predichos hace más de medio siglo por los físicos teóricos al mismo tiempo que los hadrones clásicos, pero es sólo durante las últimas dos décadas que los avances de la ciencia han permitido su observación.

En los diez años transcurridos desde el descubrimiento del Boson de Higgs en el CERN, el LHC -una máquina en la que los haces de protones chocan a energías jamás alcanzadas- ha hecho posible el descubrimiento de más de 60 partículas compositivas.

“Cuantos más análisis realizamos, más partículas tipo hadrones exóticos encontramos”, señaló el coordinador de la física en el LHCb, Niels Tuning, en un seminario en la institución científica.

Explicó que actualmente los científicos están viviendo una época similar a la que se conoció en los años 1950, cuando comenzaba a descubrirse “un verdadero zoológico de partículas”, que eran los hadrones.

Ello dio paso a la elaboración en la década siguiente del modelo de quarks para los hadrones clásicos.

“Ahora estamos creando un zoológico de partículas 2.0”, dijo para ilustrar el salto que está dando la física de partículas con estos descubrimientos.

¿Qué tan poderoso es el Colisionador de Hadrones?

El LHC alcanzó su potencia máxima este martes, justo un día después del décimo aniversario del descubrimiento del Boson de Higgs, que el 4 de julio de 2012 representó un hito en la historia de la ciencia y valió a sus teóricos -el británico Peters Higgs y el belga François Englert- el premio Nobel de Física al año siguiente.

La energía alcanzada por el LHC permitirá multiplicar la recolección de datos no solo para seguir estudiando las propiedades del Bosón de Higgs, sino para observar procesos que hasta ahora eran inaccesibles.

Después del descubrimiento del Boson de Higgs, el colisionador hizo posible el descubrimiento de más de 60 partículas compositivas que habían sido predichas por los teóricos, entre ellas algunas consideradas de naturaleza “exótica” como los tetraquarks y los pentaquarks.

Desafíos del Colisionador de Hadrones

Entre otras cosas se buscará el origen de la materia y la antimateria en el universo, las propiedades de la materia a temperaturas y densidades extremas y partículas candidatas a materia oscura.

En una conferencia de prensa para recordar la proeza científica ocurrida hace una década, la directora del CERN, Fabiola Gianotti, dijo que su sueño es que en los próximos años el LHC sea capaz de reconstituir la materia oscura, que representa el 25 por ciento del universo.

“Con esto nuestra comprensión del universo pasaría del 5 por ciento actual al 30 por ciento, pero no sabemos si esto será posible”, admitió.