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Autor: Kathryn Grim
Fecha Original: 27 de abril de 2012
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Escrito por Kanijo

Artículo publicado por Kathryn Grim 1l 27 de abril de 2012 en Symmetry Breaking

Artículo enviado a Physical Review Letters

Miembros de la colaboración CMS anunciaron el primer descubrimiento de una nueva partícula por parte del experimento.

En un artículo enviado a Physical Review Letters, la colaboración CMS describe la primera observación de un barión neutro Xi_b excitado, una partícula compuesta por tres quarks, incluyendo un quark beauty.

El nuevo barión es una de las muchas partículas compuestas de quarks predichas por la teoría de la cromodinámica cuántica.

“Hemos encontrado una gran parte de estas partículas”, dice el físico de CMS Vincenzo Chiochia, uno de los co-directores de la investigación. “Pero aún quedan por descubrir algunas muy pesadas y estados excitados”.

Los quarks individuales no pueden volar libres por sí mismos: los científicos los encuentran ligados en grupos de tres. La teoría describe las distintas formas en las que deberían conectarse los quarks. También predice la existencia de estados excitados de partículas hechas de quarks.

La primera partícula nueva descubierta por la colaboración ATLAS, anunciada en diciembre de 2011, fue un estado excitado de una partícula compuesta por dos quarks.

Hasta ahora, los físicos sólo habían observado los bariones Xi_b en su estado base. El barión Xi_b excitado es el barión más pesado en ser descubierto en la familia de bariones Xi.

Una partícula se ve excitada cuando tiene una cantidad mayor de energía que su cantidad mínima. Poco después de que las partículas excitadas se formen en las colisiones de partículas tales como las del Gran Colisionados de Hadrones, se desintegran en partículas en su estado base liberando energía en forma de partículas menores.

Los bariones excitados Xi_b se desintegran en partículas de vida larga que puede viajar medio metro desde el punto de la colisión antes de decaer. Esto da a los científicos largas líneas cuando conectan los puntos para encontrar el origen de los productos finales de la desintegración. Hacen todo esto entre la confusión de otras 20 colisiones de partículas que suceden a la vez.

“Encontrar esta partícula es realmente complejo”, dice Chiochia. “Encontrar este complejo decaimiento entre tal lío de eventos nos da confianza en nuestra capacidad para encontrar nuevas partículas en el futuro”.