El acelerador de partículas más grande del mundo se ha cobrado su primera pieza oficial desde que comenzó a funcionar a finales de 2009. Un grupo de investigadores de este experimento acaba de anunciar el hallazgo de Chi-b(3P), la primera partícula subatómica nueva descubierta en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC). El hallazgo, publicado en arxiv.org, es el aperitivo al gran descubrimiento que persigue esta máquina: el bosón de Higgs, que explicaría el origen de la masa de otras partículas que componen el átomo.
La Chi-b(3P) es una partícula cuya mención "deja helados" incluso a los físicos teóricos especialistas en interpretar los resultados del LHC. En este experimento, se hacen chocar protones a casi la velocidad de la luz dentro de un tubo al vacío de 27 kilómetros. Los protones están hechos de quarks que, al chocar, pueden producir partículas nunca antes observadas. Unas son elementales, es decir, indivisibles, como los quarks. Otras son compuestas, como es el caso de la enrevesada Chi-b(3P), que ha sido detectada y descrita por ATLAS, un equipo de cientos de científicos que analiza las colisiones.
La nueva partícula es un bosón y está compuesta por dos quarks. Uno es de materia y el otro de antimateria, es decir, es idéntico pero con carga opuesta. La partícula sobrevive durante un instante unas mil billones de veces más corto que un segundo y después se desintegra. Es tiempo suficiente para que los científicos de ATLAS puedan estudiarla y averiguar más detalles sobre la llamada interacción fuerte, cuyo cometido es mantener unidos los componentes del núcleo atómico.
Al igual que el bosón de Higgs, la existencia de la Chi-b(3P) había sido predicha por los teóricos que construyeron el que, por ahora, es el modelo más convincente para describir el comportamiento de quarks, bosones y el resto de partículas elementales que construyen la materia. En 1975, otro acelerador descubrió dos versiones similares a la Chi-b(3P). El hallazgo actual corresponde a un estado "excitado" de la misma partícula, pero no supone un descubrimiento importante más allá de la anécdota de ser el primero que se hace en el LHC, según Juan García-Bellido, físico teórico de la Universidad Autónoma de Madrid.
"Hasta ahora, los descubrimientos recientes de nuevas partículas los había hecho el Tevatron", detalla García-Bellido. Se trata de un acelerador de partículas de EEUU que durante un tiempo rivalizó con el LHC en la caza del higgs pero que ha sido puesto en dique seco de forma definitiva este año. Esta sería la primera vez que el LHC detecta y confirma una nueva partícula, aunque, en este caso no sea fundamental, sino compuesta.
El verdadero objetivo de la máquina es el bosón de Higgs, la última pieza que queda para confirmar que los modelos teóricos sirven para entender el universo. Hace unas semanas los investigadores de ATLAS y sus rivales de CMS observaron los primeros signos convincentes de la existencia de esta partícula. Los datos no eran suficientes para descartar que lo que parece el higgs sea en realidad un error estadístico. La hora de la verdad se espera para finales de 2012, cuando el LHC tendrá datos suficientes para decidir.
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