Detectan por primera vez partículas X en la Sopa Primordial

Las partículas X eran una suposición que se creía habían existido hace mucho tiempo atrás, para ser más precisos, antes de la Gran Explosión. Gracias a los avances en la astronomía y métodos de detección por luz infrarroja para la visualización de huellas en el espacio, se ha facilitado la tarea de encontrar indicios o presencia de lo que antes eran solo suposiciones.

Ahora, en un experimento donde fue generado un plasma de quarks-gluones por el Gran Colisionador de Hadrones, al colisionar iones de plomo, fue posible encontrar la señal de al menos 100 partículas X, entre las trillones de partículas que circundaban. «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» menciona el físico Yen-Jie Lee, del MIT y miembro de la Colaboración CMS.

Los físicos plantean que poco tiempo después del Big Bang, el Universo no tenía la composición de la que ahora gozamos, sino que este se encontraba lleno de dos partículas elementales en un plasma sobrecalentado a millones de grados de temperatura, estas partículas eran los Quarks y los gluones.

Posteriormente, en un tiempo extremadamente corto, comenzaron a formarse las partículas que ahora conocemos como protones y neutrones, al unirse las partículas elementales entre sí. Los quarks y gluones comenzaron a unirse y dividirse formando distintas configuraciones con propiedades diferentes, entre las cuales una de ellas, que hasta la fecha no se sabe cómo es que se forman, son las partículas X.

Pocas veces han sido detectadas en los colisionadores y dadas sus efímeras apariciones, además de extremadamente breves, no ha sido comprobada su existencia. Sin embargo, en los pocos destellos que surgen de la colisión de iones, desde su invención, en el 2018, podrían hacerse presentes algunas partículas y no lo habíamos notado.

En el uso de este equipo fueron producidas 13 mil millones de colisiones con miles de partículas expedidas en cada una, lo que se traduce en una cantidad enorme de datos que es necesario analizar para dar con estas partículas. «Teóricamente hablando, hay tantos quarks y gluones en el plasma que la producción de partículas X debería mejorarse, pero la gente pensó que sería demasiado difícil buscarlos porque hay muchas otras partículas producidas en esta sopa de quarks».

Cuando las partículas X se desintegran, se forma una lluvia de partículas de menor masa que es característico de estas, por ello se buscó formar un algoritmo que fuera capaz de reconocer patrones que caracterizan estas rupturas. «Actualmente, nuestros datos son consistentes con ambos porque aún no tenemos suficientes estadísticas. En los próximos años tomaremos más datos para poder separar estos dos escenarios», menciona Lee.

La información fue publicada en CARTAS DE REVISIÓN FÍSICA.

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Alan Steve tiene una licenciatura en Bioquímica Clínica por la Universidad Nacional Autónoma de México y hace trabajo de investigación en la Unidad de Genética y Diagnóstico Molecular del Hospital Juárez de México. En internet, Alan es fundador de la comunidad Enséñame de Ciencia.