Sobre las pentaquarks observados por LHCb

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Mucha gente me pregunta por el pentaquark Pc descubierto por el detector LHCb del LHC en el CERN. Todavía no sabemos si es un hadrón exótico (“verdadero” pentaquark) formado por cuatro quarks y un antiquark en pie de igualdad, o una molécula hadrónica (“falso” pentaquark) formado por un barión (tres quarks) ligado a un mesón (par quark-antiquark). La diferencia es sutil y futuros experimentos serán necesarios para aclarar esta cuestión.

En 2003 se observaron indicios a favor del pentaquark Θ+(1540) en los experimentos DIANA y SAPHIR, pero fueron descartados por los experimentos Belle y CLAS. En 2008, Belle observó el tetraquark Z(4430); en 2014, LHCb confirmó este tetraquark formado por dos quarks d y c, y dos antiquarks u y c. El nuevo pentaquark Pc (4380, 4450) observado por LHCb es una partícula con mayor masa y que se observa en dos estados (algo habitual entre los hadrones). Nadie duda de su existencia. Pero futuros estudios serán necesarios para desvelar su naturaleza íntima.

Los pentaquarks y los tetraquarks son partículas con una vida media muy corta, en la escala de los zeptosegundos (10−21 s). Recomiendo leer a Adrian Cho, “The social life of quarks,” Science 351: 217-219, 15 Jan 2016, doi: 10.1126/science.351.6270.217. Las figuras de esta entrada están extraídas de Ben Still (@BenStill), “Pentaquark Series 5: Now You See Me, Now You Don’t,” Neutrino Blog, 31 Jul 2015; “Pentaquark Series 4: Pentaquark Prediction and Search,” Neutrino Blog, 22 Jul 2015; y los artículos anteriores de su serie.

Dibujo20151122 Decay Lambda b0 pentaquark 2 bp blogspot comEn este blog te recomiendo leer “Qué pasó con… los pentaquarks”, LCMF, 08 Oct 2011; “Posible descubrimiento del pentaquark en LHCb”, LCMF, 14 Jul 2015; y “Cuidado, LHCb ha observado una molécula hadrónica, no un pentaquark”, LCMF, 15 Jul 2015.

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