ALTAS ENERGÍAS El LHC —- descubre dos estados excitados del barión Lambda-b

El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN anunció la semana pasada la detección de dos estados excitados del barión Lambda-b, una partícula en cierto modo similar al neutrón (formado por tres quarks del tipo ud y d), pero compuesta por los quarks ud yb.

El estado fundamental del barión Lambda-b, cuya masa asciende a unos 5,62 gigaelectronvoltios, ya había sido observado con anterioridad, pero no así sus excitaciones (estados de energía más elevada), las cuales solo eran hasta ahora una predicción teórica. Según los datos obtenidos por el detector LHCb, las masas de dichos estados ascienden a 5,91 y 5,92 gigaelectronvoltios; es decir, son unas seis veces más pesados que un protón o un neutrón.

  • Reconstrucción de eventos en el detector LHCb, uno de los cuatro grandes detectores de partículas del Gran Colisionador de Hadrones del CERN (CERN/T. RUF).

Tras analizar unos 60 billones de colisiones protón-protón, los expertos observaron 16 eventos candidatos a corresponderse con las respectivas desintegraciones del primer estado excitado en el estado fundamental más dos piones, así como otros 50 sucesos que se ajustaban a lo esperado para desintegración del segundo estado excitado en los mismos estados finales. El exceso de eventos candidatos con respecto a lo que debería haberse observado en caso de no producirse dichos estados excitados intermedios resulta tan abrumador (en términos técnicos, 5 y 10 sigmas, respectivamente) que ha permitido a los físicos proclamar la confirmación experimental de la existencia de dichas partículas.

El hallazgo, que ratifica las predicciones del modelo estándar, se suma al de otros dos estados hadrónicos (estados ligados de quarks) ya descubiertos por el LHC durante los últimos meses: en abril, la colaboración CMS anunció el descubrimiento de un estado excitado del barión Xi-b-0 (compuesto por los quarks us y b) y en diciembre del año pasado ATLAS hizo pública la primera observación experimental de cierto estado ligado de un quark y antiquark de tipo b. Al igual que ahora, tales descubrimientos no supusieron ninguna gran sorpresa, puesto que coincidían a la perfección con las predicciones teóricas. Ello no obstante, tanto el mérito técnico como el valor teórico de estas reconstrucciones experimentales quedan fuera de toda duda.

 

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