Los científicos han encontrado nuevas formas en las que los quarks, las partículas más pequeñas conocidas por la humanidad, se agrupan.
Las nuevas estructuras existen por solo una cienmilésima de una billonésima de una billonésima de segundo, pero pueden explicar cómo se formó nuestro Universo.
Los átomos contienen partículas más pequeñas llamadas neutrones y protones, que se componen de tres quarks cada uno.
La materia «exótica» descubierta en los últimos años se compone de cuatro y cinco quarks: tetraquarks y pentaquarks.
Los científicos del Gran Colisionador de Hadrones en Suiza han descubierto un nuevo pentaquark y dos tetraquarks. Esto lleva el número total descubierto allí a 21. Cada uno es único, pero los investigadores están entusiasmados con las cualidades de los tres nuevos hallazgos.
El nuevo pentaquark se descompone en partículas que ninguno de los otros produce, mientras que los dos tetraquarks tienen la misma masa, lo que sugiere que pueden ser el primer par conocido de estructuras exóticas.
Sin embargo, quizás aún más importante, los últimos hallazgos significan que ahora hay suficientes de estas partículas para comenzar a agruparlas, como los elementos químicos en la tabla periódica. Ese es un primer paso esencial para crear una teoría y un conjunto de reglas que rijan la masa exótica.
A la luz de los nuevos descubrimientos, los físicos están discutiendo este mismo tema en un seminario especial el martes en el CERN, la Organización Europea para la Investigación Nuclear, que alberga el Gran Colisionador de Hadrones.
Resolver diferencias minúsculas entre las cosas más pequeñas que conocemos puede parecer arcano, pero la interacción de los quarks crea la llamada «fuerza fuerte» que mantiene unido el interior de los átomos y, por extensión, todo nuestro Universo.
«La fuerza fuerte es extremadamente difícil de calcular y no tenemos predicciones firmes de cómo se construyen los exóticos pentaquarks y tetraquarks», dice el profesor Chris Parkes de la Universidad de Manchester. «Pero esperamos que al descubrirlos podamos desarrollar teorías que nos permitan comprenderlos mejor».
Un filósofo griego, Demócrito, planteó la idea en el siglo V aC de que el mundo estaba formado por partículas indivisibles a las que llamó átomos.
A finales del siglo XIX y principios del XX, los resultados experimentales mostraron que los átomos estaban formados por partículas más pequeñas: electrones, neutrones y protones.
Y en la década de 1960, quedó claro que los propios neutrones y protones estaban hechos de partículas aún más pequeñas, llamadas quarks; y que la interacción de los quarks estaba ligada a una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza llamada fuerza fuerte.
La fuerza no solo mantiene unido el interior de los átomos, sino que es importante en las interacciones de otras partículas subatómicas que hacen que el Universo funcione.
El Gran Colisionador de Hadrones ha experimentado una importante actualización y los investigadores involucrados creen que descubrirán muchas más partículas exóticas, algunas de las cuales pueden tener seis quarks unidos.
Algunos de estos pueden tener una existencia menos fugaz, tal vez una cien mil millonésima de segundo. Eso es breve para los estándares humanos, pero debido a que estas partículas viajan a una velocidad cercana a la de la luz, dejarían rastros de unos pocos milímetros de largo, lo que sería una huella preciada para que la siguieran los detectives físicos.
