Tendencias21

Observan un raro proceso subatómico en el LHC de Ginebra

Dos experimentos en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), el acelerador de partículas de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) situado en Ginebra, Suiza, han logrado observar un proceso subatómico nunca antes visto, y que ocurre solo cuatro veces cada mil millones de desintegraciones. El hallazgo podría extender el modelo estándar de física de partículas y, en última instancia, ayudar a comprender un gran misterio científico: por qué en el universo existe la materia y no la nada.

Observan un raro proceso subatómico en el LHC de Ginebra

Dos experimentos en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), el acelerador de partículas de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) situado en Ginebra, Suiza, han logrado observar un proceso subatómico nunca antes visto.

Como publica esta semana la revista Nature, el análisis conjunto de los experimentos CMS y LHCb del LHC ha logrado establecer una nueva y extremadamente rara desintegración de los mesones B0 s  (partículas similares a los electrones pero más pesadas) en dos muones.

El modelo estándar de física de partículas predice que este infrecuente proceso subatómico ocurre unas cuatro veces cada mil millones de desintegraciones, pero no se había visto antes.

«Es increíble que esta predicción teórica sea tan precisa y aún más sorprendente que hayamos podido observarla», explica el investigador de la Universidad de Siracusa y miembro de la colaboración LHCb, Sheldon Stone, en un comunicado del Fermilab, un laboratorio de física de partículas de EEUU. «Esto es un gran triunfo para el LHC y para ambos experimentos».
 

Observan un raro proceso subatómico en el LHC de Ginebra

Más allá del modelo estándar

Las desintegraciones detectadas podrían abrir una posibilidad a teorías que van más allá del modelo estándar de la física de partículas, como la teoría de la supersimetría (simetría hipotética que podría relacionar las propiedades de dos partículas subatómicas: los bosones y los fermiones). Si estas hipótesis se comprobasen, podrían ofrecer candidatos adicionales para explicar la misteriosa materia oscura.

Esto es porque, explican los investigadores, muchas teorías que proponen extender el modelo estándar también predicen un aumento de esta tasa de desintegración de los mesones B0 s.

En los dos experimentos desarrollados, han participado científicos españoles: Investigadores de la Universidad de Compostela (USC) y del Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona (ICCUB).  

El análisis se basó en datos tomados en el LHC en 2011 y 2012, fase en la que intervino el grupo del ICCUB con, entre otras acciones, el diseño e implementación de dos líneas del sistema de filtro de datos (trigger) que seleccionó aquellos sucesos correspondientes a una pareja de muones, entre las colisiones protón-protón observadas.

Para Eugeni Graugés, investigador principal del grupo del ICCUB, los resultados obtenidos tienen, «desde el punto de vista experimental, un gran impacto», pues delimitan «muchas de las posibles ampliaciones del modelo estándar actual que describe la física de partículas elementales», informa la plataforma Sinc.

El misterio de la primacía de la materia sobre la antimateria

Los investigadores del Fermilab concluyen que: «El estudio de las propiedades de los mesones B nos ayudará a entender el desequilibrio de la materia y la antimateria en el universo». Ese desequilibrio es un misterio que los científicos llevan tiempo intentando desentrañar.

Se cree que, tras el Big Bang, la gran explosión que dio origen al Universo, había un equilibrio entre las partículas elementales (protones, electrones, etc.) y sus correspondientes antipartículas, que son como las primeras en masa y espín (momento angular), pero se diferencian de ellas en su carga eléctrica.

Sin embargo, con el paso del tiempo, ocurrió algo que aún resulta desconcertante para los cosmólogos: que las partículas “ganaron” a las antipartículas. Es decir, que la materia prevaleció sobre la antimateria. Por eso, en el universo existen hoy estrellas y planetas.

Los científicos no han encontrado nunca la explicación a esta primacía, aunque recientemente un equipo de físicos de la Universidad de California en Los Ángeles ha ofrecido una posible solución al misterio, basada por cierto en otro de los descubrimientos del LHC: el bosón de Higgs.

Según ellos, la explicación a este misterio podría estar en el campo cuántico de Higgs, que habría provocado un pequeño exceso de partículas de materia sobre la cantidad de antipartículas; un exceso que dio origen a estrellas, planetas y gases.

Referencia bibliográfica:

CMS Collaboration & LHCb Collaboration. Observation of the rare decay from the combined analysis of CMS and LHCb data. Nature (2015) DOI: 10.1038/nature14474.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Descubren un helecho tropical que transforma sus hojas muertas en nuevas raíces 9 febrero, 2024
    Para sobrevivir en el suelo anegado y bajo en nutrientes del bosque de Quebrada Chorro, en el oeste de Panamá, una especie de helecho tropical arborescente reutiliza sus hojas muertas, convirtiéndolas en nuevas raíces. Los científicos descubrieron que el helecho reconfigura estas “hojas zombis”, invirtiendo el flujo de agua para atraer nutrientes de regreso a […]
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren una extraña combinación de minerales en las muestras lunares de la misión Chang'e-5 de China 9 febrero, 2024
    Los minerales antiguos y nuevos identificados en las muestras lunares traídas por la misión Chang'e-5 de China están ayudando a los científicos a comprender mejor la historia de la Luna: ahora, los especialistas han descubierto más propiedades del sexto nuevo mineral lunar, llamado Changesite-(Y). Además, otros compuestos hallados, la seifertita y la stishovita, pueden coexistir […]
    Pablo Javier Piacente
  • Los robots que atienden a pacientes llegan a los hospitales 9 febrero, 2024
    Robots diseñados para brindar comodidad a los pacientes de edad avanzada y aliviar su ansiedad, han sido probados con éxito en un hospital de París: saludan, responden a preguntas, comprenden conversaciones grupales y apoyan las tareas de enfermería.
    Redacción T21
  • Una pequeña luna de Saturno parecida a la “Estrella de la Muerte” de Star Wars contiene un océano oculto 8 febrero, 2024
    Por debajo de la superficie repleta de cráteres de Mimas, una de las lunas más pequeñas de Saturno, se esconde un océano global de agua líquida de reciente formación. El satélite posee tan sólo unos 400 kilómetros de diámetro y presenta un notable parecido con la “Estrella de la Muerte”, una estación espacial imperial que […]
    Pablo Javier Piacente
  • Logran controlar un objeto virtual con la mente durante un sueño lúcido 8 febrero, 2024
    Un grupo de participantes en un nuevo estudio científico logró manejar un vehículo virtual a través de un avatar únicamente con su mente, mientras sus cerebros permanecían en la fase REM del sueño. Además de profundizar en los misterios de la consciencia humana, la innovación podría facilitar el acceso a nuevos desarrollos tecnológicos, como un […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un proyecto global trabaja para crear de forma colaborativa un cerebro robótico general 8 febrero, 2024
    El auge de la inteligencia artificial generativa impulsa un proyecto global que trabaja para crear un cerebro robótico general, capaz de generar androides como los que hemos visto hasta ahora solo en la ciencia ficción. Pero es cuestión de tiempo que convivamos con ellos en perfecta armonía. Ya no es una utopía.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • La IA está capacitada para resolver dilemas morales cuando conduce vehículos autónomos 8 febrero, 2024
    Los sistemas de IA muestran significativas similitudes éticas con las reacciones humanas ante dilemas morales, lo que los acreditan para conducir vehículos autónomos tal como lo harían las personas.
    Redacción T21
  • Los huracanes se están volviendo tan fuertes que ya no existen categorías para clasificarlos 7 febrero, 2024
    Cinco tormentas en la última década tuvieron velocidades de viento que pertenecen a una hipotética categoría 6 en la escala de huracanes Saffir-Simpson: el fenómeno obligaría a los científicos a crear una nueva clasificación, capaz de reflejar la virulencia de los huracanes en la actualidad. Las causas principales del fenómeno tienen su origen en el […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un asteroide habría explotado sobre la Antártida hace unos 2,5 millones de años 7 febrero, 2024
    Un asteroide se desintegró sobre el continente antártico hace aproximadamente 2,5 millones de años: la evidencia proviene de un análisis químico de más de 100 pequeños trozos de roca extraterrestre, que se han preservado dentro de las enormes capas de hielo. Hasta el momento, solo se conocen otros dos eventos de explosiones aéreas antiguas en […]
    Pablo Javier Piacente
  • Crean la primera niña de inteligencia artificial del mundo 7 febrero, 2024
    La primera niña IA del mundo ha sido creada por científicos chinos, que la han dotado de emociones e intelecto y de la capacidad de aprender de forma autónoma. Se comporta como si tuviera tres o cuatro años y representa un avance significativo para el campo de la inteligencia artificial general.
    Redacción T21