LHCb confirma la existencia de la partícula Z(4430) formada por cuatro quarks

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Los hadrones exóticos son partículas compuestas por más de tres quarks. En la última década se han observado muchos indicios de su existencia. La colaboración LHCb del LHC en el CERN ha medido las propiedades de la resonancia Z(4430) y confirma que está formada por cuatro quarks (c\overline{c}d\overline{u}, es decir, charm, anti-charm, down y anti-up). En 2008 fue descubierta por la colaboración Belle con 6,5 sigmas, redescubierta por BaBar y ahora por LHCb, que la observa con 13,9 sigmas.

La naturaleza de esta partícula depende de su espín-paridad. Belle y BaBar favorecían un valor 1+ sobre 0, 1, 2 y 2+. LHCb confirma fuera de toda duda que es 1+ en lugar de 0, 1, 2 y 2+ con 9,7 σ, 15,8 σ, 16,1 σ, y 14,6 σ, luego Z(4430) es un tetraquark con al menos 9,7 σ.

Nos lo cuenta Pauline Gagnon, “Major harvest of four-leaf clover,” Quantum Diaries, 9 Abr 2014, siendo el artículo técnico LHCb collaboration, “Observation of the resonant character of the Z(4430)-state,” arXiv:1404.1903 [hep-ex], Subm. 7 Apr 2014. El descubrimiento de Belle se publicó en Belle Collaboration, “Observation of a resonance-like structure in the pi^+- psi’ mass distribution in exclusive B–>K pi^+- psi’ decays,” Phys. Rev. Lett. 100: 142001, 2008; arXiv:0708.1790 [hep-ex].

Recomiendo leer “El experimento LHCb confirma la existencia de bariones exóticos,” i-CPAN, 9 Abr 2014, donde podemos leer las palabras de Bernardo Adeva, investigador de la Universidad de Santiago de Compostela (USC) participante en el experimento LHCb: “Hemos encontrado evidencias de nuevas formas de agregación de la materia, estados ‘moleculares’ constituidos por quarks más complejos de los que hasta ahora se conocían, que algunos denominan ‘tetraquarks’.”

La teoría de la interacción fuerte, llamada cromodinámica cuántica (QCD), predice la existencia de estados exóticos de quarks y gluones: los hadrones exóticos o multiquarks, las glubolas y los hadrones híbridos. Los tetraquarks son estados ligados formados por cuatro quarks (dos quarks y dos antiquarks, o dos mesones ligados). Los pentaquarks son estados ligados formados por cinco quarks (o un barión ligado a un mesón). Las glubolas son partículas formadas únicamente por gluones. Y los hadrones híbridos son hadrones compuestos de forma simultánea por quarks y gluones (recuerda que en los hadrones hay gluones virtuales, pero estos gluones de los hadrones híbridos no son virtuales). Más información en “Qué pasó con… los pentaquarks,” LCMF, 8 Oct 2011.

El resultado de LHCb se ha obtenido tras analizar 25.200 desintegraciones B0 → ψ’ K π, con ψ’ → μ+μ, en 3 /fb de colisiones pp en el LHC con energías √s = 7 TeV y 8 TeV (este conjunto de datos es una diez veces mayor que el observado por Belle y BaBar de forma conjunta). Por ello se ha confirmado la existencia de Z(4430) con 13,9 σ y su spín-paridad igual a 1+ con al menos 9,7 σ. La medida es 4475 ± 7 ± 25 MeV (consistente con las medidas de Belle y BaBar) y la anchura de la resonancia es de 172 ± 13 ± 37 MeV.


7 Comentarios

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Alejandro Rivero

Me desilusiona un poco que el diquark cu, que a fin de cuentas tiene carga +4/3, no ofrezca de momento ninguna sorpresa respecto a los diquarks con carga electrica “lo normal para un quark”, esto es los ub y db. A ver si empiezan a salir mas cosas con cc, cb y bb.

PelauPelau

¿El barionium es lo mismo que el dibarión? Lo pregunto porque al último se lo presume de larga vida, incluso estable. Si son lo mismo, he ahí un barión y un antibarión conviviendo de manera estable en un mismo pack. Alucinante.

pascual antonio buonopascual antonio buono

por favor, me podrían informar de cuantas partículas descubiertas a la fecha, está conformado un protón.

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