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La colaboración TOTEM en el LHC y la colaboración DØ en el colisionador Tevatron en Fermilab han descubierto un estado esquivo de tres gluones.
El Centro Europeo de Física de Partículas (CERN) ha anunciado el descubrimiento del odderon, una rara combinación de tres partículas fundamentales llamadas gluones que había sido teorizada hace prácticamente medio siglo pero que, hasta ahora, no había podido identificarse en condiciones reales.
La partícula más extraña y esquiva
Demostrar su existencia ha sido un gran desafío experimental para los científicos pues, aunque la llegada de la cromodinámica cuántica posibilitó predecir la existencia del odderon (fueron dos físicos franceses allá por 1973; lo que condujo a la apertura de una ‘cacería’ internacional de partículas, aunque sin éxito) las mediciones tan detalladas de los protones cuando se desvían entre sí en colisiones de alta energía, ha sido lo más complicado.
Los estados que comprenden dos, tres o más gluones son objetos peculiares hechos solo de los portadores de la fuerza fuerte. Si bien la mayoría de las colisiones de alta energía hacen que los protones se rompan en sus quarks y gluones constituyentes, aproximadamente el 25% son colisiones elásticas donde los protones permanecen intactos pero emergen por caminos ligeramente diferentes.
Así, la partícula Odderon es lo que se forma brevemente cuando los protones chocan en colisiones de alta energía y, en algunos casos, no se rompen, sino que rebotan entre sí y se dispersan. Los protones están formados por quarks y gluones, que forman brevemente partículas de Odderon y Pomeron. Ahora, hemos conseguido identificar el Odderon. Un hito en la física de partículas y un paso más en la comprensión de la materia, los bloques de construcción fundamentales de nuestro mundo.
Los físicos compararon los datos de pp del LHC (registrados a energías de colisión de 2,76, 7, 8 y 13 TeV y extrapolados a 1,96 TeV) con los datos de pp̄ de Tevatron medidos a 1,96 TeV.
A través de extensos análisis de datos de colisiones elásticas protón-protón y protón-antiprotón, los investigadores pudieron concentrarse en la nueva partícula. El análisis, fruto del duro trabajo con algunos de los mejores físicos de partículas del planeta, les llevó varios meses, pero finalmente dio sus frutos.
“Nuestro resultado sondea las características más profundas de la cromodinámica cuántica, en particular que los gluones interactúan entre sí y que un número impar de gluones pueden ser ‘incoloros’, protegiendo así la fuerte interacción”, comenta Simone Giani, física del CERN y portavoz de TOTEM (Total Cross Section, Elastic Scattering and Diffraction Dissociation, que mide la sección eficaz total p-p y estudia la dispersión elástica y difractiva en el LHC), colaboración en la que participan unos 80 físicos de 11 universidades.
“Una característica notable de este trabajo es que los resultados se producen al unir los datos del LHC y Tevatron a diferentes energías”, continúa la experta, cuyos resultados de la investigación han sido recogidos por la revista The European Physical Journal C.
¿Qué significa odderon?
Su bautismo es bastante transparente. Odderon procede del inglés, “odder”, que significa “lo más extraño”, no en vano es una de las partículas más raras predichas por la física.
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