En un experimento realizado en el Colisionador de Electrones-Positrones de Beijing II, en China, científicos pueden estar cerca de confirmar la existencia de los «glueballs», estados exóticos de partículas compuestos únicamente por gluones, sin quarks involucrados. La investigación, publicada en Physical Review Letters, podría marcar un hito en el campo de la física de partículas.
Los glueballs han sido durante mucho tiempo un concepto teórico en física. Los gluones son partículas subatómicas cuya función principal es mantener unidos a los quarks, los componentes fundamentales de los protones y neutrones. Esta función los convierte en una parte crucial de la fuerza nuclear fuerte, una de las cuatro fuerzas fundamentales del universo, que incluyen además la gravedad, el electromagnetismo y la fuerza nuclear débil.
Sin embargo, hasta ahora, los glueballs solo habían sido una proposición teórica. Los científicos postulan que los gluones deberían poder adherirse entre sí formando estas partículas, pero hasta el momento, no habían sido observados directamente.
X(2370)
El experimento en el colisionador chino se centró en la colisión de mesones, partículas formadas por un quark y un antiquark, unidos por la fuerza nuclear fuerte.
Analizando los datos de una década de colisiones, que involucran alrededor de 10 mil millones de muestras, los investigadores observaron evidencias de partículas con una masa promedio de 2,395 MeV/c2, coincidiendo con la masa teóricamente predicha para los glueballs.
La partícula identificada lleva el nombre de X(2370). Aunque algunas de las mediciones no coinciden exactamente con lo que los investigadores esperaban, las discrepancias no son significativas. Se necesitarán más mediciones y observaciones para obtener una respuesta definitiva.
Aunque aún no se puede hablar de una prueba definitiva de la existencia de los glueballs, los indicios son cada vez más fuertes. Ya en 2015, los científicos pensaron que habían tenido un primer vislumbre de estas partículas. Es posible que pronto otra partícula teórica se convierta en una realidad observable.
Más estudios
El progreso en este área de la ciencia ha sido posible gracias a los avances continuos en técnicas matemáticas y capacidades de computación. Estas son necesarias para calcular el vasto número de interacciones particulares y evoluciones que son posibles y que podrían haber surgido de un glueball.
Además, los instrumentos y equipos modernos ahora permiten a los científicos explorar los mecanismos más fundamentales del mundo natural y producir los miles de millones de estados de partículas necesarios para detectar algo tan raro y exótico como un glueball.
Este descubrimiento reafirma nuestro entendimiento actual del universo según el Modelo Estándar de la física de partículas. Sin embargo, también abre nuevas preguntas y posibilidades en el estudio de las fuerzas que rigen nuestra realidad.