Científicos han encontrado lo que creen fue una partícula que existió brevemente en el Universo primigenio justo después del Big Bang. La evidencia que apunta a la existencia de la famosa partícula X, se encontró en el plasma de quarks y gluones creado en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC).
Una sopa primordial
Justo después de que el Big Bang estallara, el Universo no era un espacio estable, sino que existía una sopa primordial de un sinfín de partículas, energía, materia y antimateria. En un instante se llenó de plasma a temperaturas exorbitantes, un ambiente formado por quarks y gluones. No obstante, en menos de lo que tardaríamos en parpadear, el plasma experimentó un enfriamiento violento que ocasionó la unión de las partículas presentes que pasaron a formar los protones y neutrones que sabemos que componen la materia normal.
Pero además de eso, en ese brevísimo lapso de tiempo ocurrió otro fenómeno. Los quarks y gluones del plasma colisionaron n cantidad de veces, se unieron y se volvieron a separar, dando lugar a distintas configuraciones. Una de estas configuraciones se cree que fue la partícula X, que sólo se ha visto muy raramente y esporádicamente en los colisionadores de partículas. Su detección ha sido casi efímera, que no se le ha podido examinar con detenimiento.
Desde hace años se le ha perseguido para conocer más acerca de este componente primigenio en un recién nacido Universo y al parecer, científicos del Gran Colisionador de Hadrones finalmente han logrado rastrearla. Durante las millones de colisiones de iones de plomo producidas en el acelerador de partículas, se lograron extraer 100 de las exótica partículas X.
“Este es tan sólo el comienzo de la historia”, dijo el físico Yen-Jie Lee del MIT y miembro del equipo internacional del CERN, en Suiza. “Hemos demostrado que podemos encontrar una señal. En los próximos años queremos usar el plasma de quarks y gluones para sondear la estructura interna de la partícula X, lo que podría cambiar nuestra visión de qué tipo de material debería producir el universo”.
La misteriosa partícula X
Se sabe que la partícula X tiene una vida muy corta, pero cuando se desintegran dejan una firma característica que es una lluvia de partículas de menor masa. Esto es lo que ayuda a los científicos a descifrar las partículas que se obtienen durante el proceso de hacer chocar partículas unas con otras. No se pueden observar las partículas creadas como tal, pero se sabe que estuvieron ahí gracias a la firma de datos que dejan.
Gran Colisionador de Hadrones
Por esta razón es de suma importancia el análisis de datos y para encontrar la firma de la partícula X, el equipo de investigación desarrolló un algoritmo para reconocer los patrones característicos de la descomposición de la exótica partícula. El algoritmo identificó que durante un experimento de colisión del 2018, se produjeron al menos 100 partículas X. Un hallazgo impresionante, sobre todo tomando en cuanta las implicaciones que conlleva. El propio Lee dijo que “es casi impensable que podamos extraer estas 100 partículas de este enorme conjunto de datos”.
Pese al gran descubrimiento, los datos todavía son insuficientes para conocer más sobre el comportamiento de la misteriosa partícula X. No obstante, acerca en gran medida a los físicos pues en el futuro será más fácil detectar más partículas de este tipo para su estudio.
Referencias: Sirunyan, A. (2022) Evidence for X(3872) in Pb-Pb Collisions and Studies of its Prompt Production at √sNN=5.02 TeV. Physical Review Letters. DOI
