Ciertos eventos estudiados en el acelerador del Fermilab parecen indicar que es posible la existencia de al menos una partícula no explicada mediante el modelo estándar de partículas.
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El Fermilab con su viejo tevatrón parece haberse adelantado al LHC (que ahora no funciona debido a un fallo y a la parada técnica invernal) en resultados relativos a un mundo más allá del modelo estándar en la Física de Altas Energías. Algunos de los científicos implicados se arriesgan a especular sobre este tema, pero con cautela, en un par de artículos en ArXiv.
Cuando observaban con el detector CDF un tipo de evento producido en colisiones protón antiprotón en el que se creaba un par meson antimeson (de quarks fondo) con una vida de un picosegundo encontraron algo inesperado: se daba una producción anómalamente alta de pares muónicos. Además algunos de estos muones parecía que se creaban fuera del tubo del haz, no dejando tampoco traza en las capas internas del detector. Recodemos que los detectores (o experimentos) consisten en capas concéntricas de detectores especializados alrededor de la sección del anillo del acelerador por donde se fuerzan las colisiones de las partículas que son aceleradas.
De los 300.000 eventos de este tipo observados 70.000 fueron anómalos, no pudiéndose acusar el efecto a una fluctuación estadística. Lo interesante es que ninguna teoría establecida predice esta señal y se podría atribuir este efecto al decaimiento de una partícula, desconocida hasta el momento, con una vida de 20 picosegundos, aunque en el primer artículo todavía no se atreven a proponerlo. Si así fuera la hipotética partícula tendría tiempo de viajar 1 cm fuera del tubo antes de desintegrarse en un chorro de muones. Esta vida de 20 picosegundos sería larga comparada con la vida de muchas otras partículas obtenidas en este tipo de colisiones.
Quizás todavía sea un poco pronto para estar seguros y habrá que esperar unas semanas para tener la confirmación. Algo como una nueva partícula no incluida en el modelo estándar sería bastante revolucionario y necesita de pruebas muy buenas. Los autores también dejan abierta la posibilidad de que las anomalías observadas se dieran por culpa del detector o a otras causas.
La rumorología recorre los blogs de algunos científicos y se comenta que algunos miembros del equipo querían tener más datos antes de publicar nada más (ya han mandado un artículo a Physical Review D) y han hecho retirar sus nombres del segundo artículo. En este segundo artículo, aparecido en ArXiv, se ofrece alguna conjetura para explicar el fenómeno.
Algunos científicos del Institute for Advanced Study en Princeton (New Jersey) han propuesto que ciertas partículas que constituirían la materia oscura interaccionarían entre sí mediante el intercambio (forma tradicional de interacción entre partículas) de partículas portadoras de fuerza con una masa de 1 GeV. Esta nueva partícula parece tener justo esa masa. Aunque esta no es la única explicación al fenómeno y algunos ya están proponiendo otras explicaciones que rápidamente mandan al sistema ArXiv. Mientras terceros bromean con que «el circo ya ha comenzado».
El otro detector de este acelerador, el D0, estudiará también este fenómeno, pero incluso el análisis de los datos requerirá un tiempo. Así que habrá que esperar.
Si al final se confirmara este resultado sería muy excitante y constituiría el primer descubrimiento realmente nuevo en los últimos 20 años en Física de Altas Energías.
Fuentes y referencias:
Artículo en ArXiv 1. [1]
Artículo en ArXiv 2. [2]
Artículo en ArXiv 3. [3]
Artículo en ArXiv 4. [4]
Artículo en ArXiv 5. [5]