Confirman la existencia de materia con más de 3 quarks

Durante décadas, los físicos han estado buscado en vano alguna muestra física de materia con más de 3 quarks. Ahora, parece que por fin la han encontrado.

Los quarks son un grupo de seis clases de partículas fundamentales que difieren en cuanto a sus masas y cargas. Los dos quarks más ligeros, que reciben el nombre de quark Up y el de quark Down, forman los protones y los neutrones. Los otros cuatro quarks son muy inestables y esencialmente solo se les puede estudiar en experimentos de física subatómica en los que se logra crearlos y hacer que existan durante un instante fugaz. Se cree que fueron relativamente abundantes en el Big Bang, aunque se desintegraron al cabo de muy poco tiempo, en fracciones de segundo. En la naturaleza no hay quarks aislados de manera estable. Siempre forman parte de conjuntos.

Los últimos experimentos realizados en el acelerador COSY de partículas, del Centro de Investigación de Jülich en Alemania, han mostrado ahora por fin que esas raras formas de partículas de materia hechas de más de 3 quarks existen realmente.

Las nuevas mediciones confirman resultados de 2011, cuando más de 120 científicos de 8 países descubrieron por vez primera contundentes indicaciones de la existencia de un dibarión exótico formado por seis quarks.

Durante mucho tiempo, los físicos sólo podían verificar de forma fiable dos diferentes clases de hadrones, los volátiles mesones que están compuestos de un quark y un antiquark, y los bariones, que constan de tres quarks. Los protones y neutrones, que forman los núcleos atómicos, son ejemplos de estos últimos. En años recientes, sin embargo, ha habido cada vez más pruebas de la existencia de tipos adicionales de hadrones. En 1964, el físico Freeman Dyson fue el primero en predecir tales estados más complejos. Pero resultó imposible obtener una verificación fiable durante muchos años debido a que casi no se podían reproducir las mediciones.

La estructura que fue descubierta por primera vez en 2011 es de vida extremadamente corta y sólo puede ser detectada a través de sus productos de desintegración. El estado intermedio transitorio (resonancia) existe durante una fracción de segundo tan pequeña que en ese tiempo, por ejemplo, la luz puede viajar solo una distancia equivalente al diámetro de un pequeño núcleo atómico.

Aún debe clarificarse si los seis quarks forman una entidad compacta única o más bien una “molécula hadrónica”.