Nuevo decaimiento de partícula extremadamente raro identificado en el CERN.


El modelo estándar de la física de partículas explica la interacción y el comportamiento de las partículas subatómicas de nuestro universo.

Con este modelo podemos predecir con precisión cualidades de las partículas subatómicas como el decaimiento de una o varias partículas subatómicas dando origen a otras como por ejemplo un fotón que decae en un par de partículas electron positron (imagen inferior).  

Foton decayendo en un par de partículas electron positron

 

Aunque estas partículas decaen dando origen a otras naturalmente día tras día también podemos originar el decaimiento y generación de miles de partículas a partir de la colisión de 2 protones a placer con el LHC (Large Hadron Collider/ Gran Colisionador de Hadrones) , de esta manera los científicos pueden estudiar cómo decaen las partículas subatómicas y qué partículas se generan, se puede calcular su velocidad, tiempo de vida, momento angular y demás datos. Estos decaimientos son representados gráficamente con líneas rectas, onduladas, punteadas, retorcidas, curvas, flechas con direcciones opuestas que indican si la línea representa una partícula o una antipartícula, letras o símbolos que indican que partícula es, espacio y tiempo. Algunas de estas gráficas son muy complejas, ya que según la mecánica cuántica las partículas pueden “viajar al pasado” por eso se debe ser cuidadoso a la hora de representar algunos decaimientos complejos.

 

Decaimiento y generación de varias partículas

El pasado 4 de Junio de 2015 científicos del CERN publicaron en “Nature” que se ha observado un nuevo par de decaimientos de partícula por primera vez, es decir es extremadamente raro, esto apunta a que el modelo estándar de la física de partículas es correcto ya que el modelo predice que el primer decaimiento ( s  —> µ+ µ- ) ocurre alrededor de cuatro veces por cada billón de s  producidos y el 2do decaimiento ( B° —>  µ+ µ- ) ocurre una vez por cada diez billones de   producidos aunque nunca habían sido observado antes.


B°s  —– > µ+ µ-

La información utilizada fue obtenida de 2 de los experimentos en el CERN, el LHCb y el CMS, el primer decaimiento identificado comienza con un par de protones que se anulan o destruyen uno a otro surgiendo un mesón B extraño, este mesón es muy inestable por lo que en poco tiempo decae en un par muón – antimuon
(Los muones son “primos” del electrón pero más pesados.)

B° —– >  µ+ µ-

El 2do decaimiento observado que fue el más extraño, fue un protón que decayó en un mesón B que después decae en lo mismo que el mesón B extraño, un par muon – antimuon

 

Este descubrimiento tiene importantes aplicaciones en la búsqueda de nuevas partículas, servirá para comprender mejor el modelo estándar y mejorar las predicciones con el mismo. Ahora la información generada en nuevas “carreras” del LHC incrementa la precisión de la medición de los mesones B y B extraño así como la confirmación de los nuevos decaimientos descubiertos, estos son resultado críticos que ayudarán a los físicos en la búsqueda de nueva física, supersimetría, materia oscura y demás temas muy interesantes.

 

 

Fuentes:

 

 

 

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Originario de México, estudiante de ingeniería física en la facultad de físico matemáticas de la Universidad Autónoma de Coahuila (UAdeC) , baterista y escritor en Cerebro Digital.

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