Tetraquarks y pentaquarks observados por LHCb

Dibujo201600604 tetraquark pentaquark signals lhcb lhc cern

Todavía no sabemos si los tetraquarks y pentaquarks observados por LHCb en el LHC Run 1 son moléculas hadrónicas o hadrones exóticos. Así nos lo recuerdan los últimos resultados publicados en la conferencia MESON 2016 (14th International Workshop on Meson Production, Properties and Interaction) celebrada en Cracovia, Polonia, del 02 al 07 de junio de 2016). Habrá que esperar a los resultados del LHC Run 2 que acumulará unos 5 /fb de colisiones en LHCb (recuerda que el LHC Run 1 acumuló 3 /fb en LHCb).

Más información en Tomasz Skwarnicki (On behalf of the LHCb collaboration), “Recent results on tetra- and penta-quark candidates at LHCb,” Meson 2016, 02 Jun 2016 [contribution & slides]; sobre la situación en Belle (que ha logrado peor significación estadística) recomiendo Chengping Shen, “Overview of the recent status/results in the exotics sector at Belle,” Meson 2016, 02 Jun 2016 [contribution & slides]. Un resumen de la situación teórica en M. Karliner, “Pentaquarks, doubly heavy exotic mesons and baryons and how to look for them,” Meson 2016, 02 Jun 2016 [contribution & slides], y de las simulaciones en Lattice QCD en Sinéad M. Ryan, “Exotic Mesons and Baryons in Laice QCD,” Meson 2016, 02 Jun 2016 [contribution & slides].

Dibujo201600604 lambdab0 j-psi proton kaon lhcb tetraquark lhcb lhc cern

La observación de pentaquarks en LHCb alcanza una significación estadística muy alta, nueve sigmas para Pc(4380) y doce sigmas para Pc(4450). Sin embargo, aún no es suficiente para conocer su naturaleza exacta. Por ahora hay indicios a 3,1 sigmas de que se trata de hadrones exóticos, pero no descartan que se trate de moléculas hadrónicas.

Dibujo201600604 b0 psi pi kaon lhcb vs belle pentaquark lhcb lhc cern

En la misma situación se encuentran los tetraquarks observados por LHCb, como Zc(4430) que alcanza catorce sigmas de significación, o X(4140 y X(4274) que alcanzan ocho y seis sigmas, resp. La interpretación teórica más directa para los tetraquarks con JPC=1++, como X(4140) y X(4274), es que son hadrones exóticos. Pero tampoco se puede descartar que sean ciertos estados de moléculas hadrónicas.

Dibujo201600604 breit wigner model vs cusp model tetraquark lhcb lhc cern

Sobre todo desde que se publicó el modelo tipo cusp Ds+Ds para estos tetraquarks (E.S. Swanson, “Cusps and Exotic Charmonia,” arXiv:1504.07952 [hep-ph]). Estos modelos ajustan bien los datos observados y permiten salvar la idea de las moléculas hadrónicas como explicación.

Dibujo201600604 x 4140 x 4274 tetraquarks lhcb lhc cern

Todo apunta a que habrá que esperar a que finalice el LHC Run 2 para aclarar la situación. Lograr una evidencia a cinco sigmas de que son hadrones exóticos y que se descarte con dicha significación su naturaleza como moléculas hadrónicas. La ciencia progresa de forma lenta, pero segura. En menos de un lustro tendremos la respuesta. Bien vale la pena esperar.


3 Comentarios

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CríticoCrítico

Francis, con frecuencia no se qué buscas en los post. Se supone que esto es una web de divulgación y en esto puedo entender que haya un amplio margen. Casualmente el tema al que se refiere este post lo conozco pero tal cual está escrito no se a quien va dirigido. El experto lo conoce y al no experto dudo que con el recorta y pega que haces le sea de ayuda. Tu labor, que aprecio, seria mucho mejor si en vez de tantos post le dedicases el mismo tiempo a escribir menos pero con un mayor contenido divugativo (no digo elemental ni simple). Incluso podrian serte util esta labor pues probablemente te permitiria tener una idea más clara de alguno de los temas que escribes.

OpinandoOpinando

Bueno, aportando mi opinión como lector habitual del blog (aunque rara vez comento), considero el blog de Francis como un canal de noticias especializado, sobre todo para físicos o gente con un buen bagaje en física. Como bien comentas, el experto que se dedique al campo ya conocerá el tema, pero hay muchos otros físicos de otros campos, o en formación, o con ligeros conocimientos pero mucha curiosidad, que es difícil que se enteren de muchas de las noticias sobre avances que comenta Francis, pero que al verlas aquí pueden recurrir a los enlaces que siempre aporta, en el caso de querer profundizar más en el tema. Creo que es ese el público al que va dirigido el blog. Blogs más didácticos que le dediquen espacio a tratar de explicar “física avanzada” ya existen; creo que la labor que cumple el blog de Francis es también necesaria en la blogosfera hispana, como canal de noticias de actualidad sobre campos punteros de la física (y otra ciencias ocasionalmente). Un saludo.

Paul BarbadewPaul Barbadew

Respetando la postura de Crítico, a mí me gusta el enfoque que tiene el blog.
A mí el “recorta y pega” (no he leído los artículos que referencia en ese post, así que no puedo afirmar ni negar que simplemente sea eso) que hace Francis me sirve habitualmente para tener una idea general de un tema, para estar al tanto de por dónde se están movimiento líneas de investigación a las que yo, de otra forma, no tendría acceso. En muchas ocasiones se “moja”, da su opinión..
Lógicamente hay artículos que se me escapan por falta de conocimientos técnicos, pero si me interesa, puedo buscar referencias, leer otras cosas.
La tensión entre hacer un blog generalista y un blog especializado puede ser grande y no contentar ni a unos legos ni a los más expertos; pero desde luego creo que el tipo de artículos de este blog no es para personas sin algún conocimiento específico.

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