Los éxitos siguen llegando del Fermi National Accelerator Laboratory del Departamento de Energía. En lo que va de este mes, el laboratorio anunció el descubrimiento de un raro quark top único, y luego redujo la brecha, dos veces, en realidad, para la masa de la esquiva partícula del bosón de Higgs, o "partícula de Dios", que se cree que da todas las demás partículas su masa
Ahora, los científicos han detectado una nueva partícula completamente no teorizada que desafía lo que los físicos pensaban que sabían sobre cómo los quarks se combinan para formar materia. Lo llaman Y (4140), lo que refleja su masa medida de 4140 megavoltios de electrones.
"Debe estar tratando de decirnos algo", dijo Jacobo Konigsberg de la Universidad de Florida, un portavoz del equipo detector de colisionadores de Fermilab. "Hasta ahora, no estamos seguros de qué es eso, pero puede estar seguro de que seguiremos escuchando".
La materia tal como la conocemos comprende bloques de construcción llamados quarks. Los Quarks se unen de varias formas bien establecidas para construir otras partículas: mesones, hechos de un par quark-antiquark, y bariones, hechos de tres quarks.
Pero recientemente, los colisionadores de electrones positrones en el Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC de Stanford y el laboratorio japonés KEK han revelado ejemplos de estructuras compuestas de quark, llamadasX yYpartículas, que no son los mesones y bariones habituales. Y ahora, la colaboración del Detector Collider en Fermilab (CDF) ha encontrado evidencia de la partícula Y (4140).
La partícula Y (4140) se descompone en un par de otras partículas, la J / psi y la phi, lo que sugiere a los físicos que podría ser una composición de quarks encantadores y anticharm. Sin embargo, las características de esta descomposición no se ajustan a las expectativas convencionales para tal maquillaje. Otras posibles interpretaciones más allá de una simple estructura quark-antiquark son partículas híbridas que también contienen gluones, o incluso combinaciones de cuatro quark.
Los científicos de Fermilab observaron partículas Y (4140) en la descomposición de una partícula mucho más producida que contiene un quark bottom, llamado mesón B +. Examinando billones de colisiones protón-antiprotón del Tevatron de Fermilab, identificaron una pequeña muestra de mesones B + que se descompusieron en un patrón inesperado. Un análisis posterior mostró que los mesones B + se descomponían en Y (4140).
La partícula Y (4140) es el miembro más nuevo de una familia de partículas de características inusuales similares observadas en los últimos años por experimentadores en Tevatron de Fermilab, así como en KEK y el laboratorio SLAC, que opera en Stanford a través de una asociación con los Estados Unidos. Departamento de Energía.
"Felicitamos a CDF por la primera evidencia de un nuevo estado Y inesperado que decae a J / psi y phi", dijo el físico japonés Masanori Yamauchi, portavoz de KEK. “Este estado puede estar relacionado con el estado Y (3940) descubierto por Belle y podría ser otro ejemplo de un hadron exótico que contiene quarks encantadores. Intentaremos confirmar este estado en nuestros propios datos de Belle ".
Los físicos teóricos están tratando de descifrar la verdadera naturaleza de estas combinaciones exóticas de quarks que quedan fuera de nuestra comprensión actual de los mesones y bariones. Mientras tanto, los experimentadores felizmente continúan buscando más partículas de este tipo.
"Estamos construyendo sobre nuestro conocimiento pieza por pieza", dijo el portavoz de Fermilab Rob Roser, "y con suficientes piezas, entenderemos cómo encaja este rompecabezas".
La observación Y (4140) es el tema de un artículo presentado por CDF a Cartas de revisión física esta semana. Además de anunciar Y (4140), la colaboración del experimento CDF presenta esta semana más de 40 resultados nuevos en la Conferencia Moriond sobre Cromodinámica Cuántica en Europa, incluido el descubrimiento de la producción de quark-top-quak y un nuevo límite para el bosón de Higgs, en concierto. con experimentadores de la colaboración DZero de Fermilab.
Fuente: Fermilab.
