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» » Físicos del CERN confirman la existencia de los exóticos hadrones

Referencia: Sci-News.com , 10 de abril 2014

Científicos del Gran Colisionador de Hadrones del CERN han confirmado la observación inequívoca del exótico hadrón Z (4430), buscado hace mucho tiempo, una partícula que no puede ser clasificada dentro del modelo tradicional de quark.

El Gran Colisionador de Hadrones, el acelerador de partículas más grande y potente del mundo. Crédito CERN.
Los hadrones son partículas subatómicas que pueden participar en la interacción fuerte, la fuerza que une los protones dentro de los núcleos de los átomos. En el modelo tradicional de quarks, los hadrones se forman a partir de pares quark-antiquark (mesones) o en tres quarks (bariones).

Ya en la década de 1960 los físicos de partículas la andaban buscando. Se han propuesto muchos candidatos, pero hasta ahora no ha habido una prueba inequívoca de su existencia.

Ahora cuando el Gran Colisionador de Hadrones (LHCb) ha publicado los resultados de mediciones precisas de las propiedades del Z (4430), una partícula que parece estar hecha de un encantado, un anti-encantado, un quark abajo y un anti quarks arriba.

Físicos del experimento Belle reportaron la primera evidencia del Z (4430) en 2008. Ellos encontraron un pico tentador en la distribución de masa de las partículas que resultaba de las desintegraciones de los mesones B.

La distribución de la masa cuadrada para el mesón 25,200 B que decae a ψ’ π- hallado por LHCb en todo su conjunto de datos. Los puntos negros representan los datos, la curva roja el resultado de la simulación cuando incluye la presencia del estado Z (4430). La curva de color marrón claro discontinua, muestra que la simulación no puede reproducir los datos si no existe la contribución de Z (4430), estableciendo la clara presencia de esta partícula con el sigma 13,9. Crédito: Large Hadron Collider.
Más tarde se confirmó la existencia de la Z (4430) con una significancia de un sigma 5,2 en la escala que los físicos de partículas utilizan para describir la certeza de un resultado.

En un artículo enviado a la revista Physical Review Letters (versión arXiv.org) , los científicos del LHCb informaron de una medición más detallada del Z (4430) que confirma que es inequívocamente una partícula.

Se analizaron más de 25.000 desintegraciones de mesones B seleccionados a partir de los datos de 180 billones de colisiones protón-protón en el Gran Colisionador de Hadrones. "La significancia de la señal del Z (4430) es abrumadora, por lo menos de 13.9 sigma, confirmando la existencia de este estado", dijo el portavoz del LHCb, el Dr. Pierluigi Campana. "El análisis del LHCb establece el resonante natural de la estructura observada, lo que demuestra que esto es realmente una partícula, y no una característica especial de los datos."


- Imagen.1. El Gran Colisionador de Hadrones, el acelerador de partículas más grande y potente del mundo. Crédito CERN.
- Imagen.2. La distribución de la masa cuadrada para el mesón 25,200 B que decae a ψ’ π- hallado por LHCb en todo su conjunto de datos. Los puntos negros representan los datos, la curva roja el resultado de la simulación cuando incluye la presencia del estado Z (4430). La curva de color marrón claro discontinua, muestra que la simulación no puede reproducir los datos si no existe la contribución de Z (4430), estableciendo la clara presencia de esta partícula con el sigma 13,9. Crédito: Large Hadron Collider.
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