Partícula X del Big Bang detectada por primera vez

Partícula X del Big Bang detectada por primera vez
La expansión métrica del espacio después del Big Bang. Los científicos ahora han detectado la primera partícula conocida que existió después del Big Bang, llamada partícula X. Crédito: NASA/ADM/Dominio publico

Una partícula misteriosa llamada Partícula X, que existió solo milisegundos después del Big Bang, fue detectada esta semana dentro del Gran Colisionador de Hadrones, o LHC, en Suiza.

El LHC es parte del CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear). Los científicos creen que este descubrimiento es una de las claves que les permitirá saber mucho más sobre los primeros momentos de todo el universo, justo después de su creación.

La teoría del Big Bang fue creada por primera vez por el astrónomo Georges Lemaitre, un sacerdote católico, físico teórico, matemático, astrónomo, y profesor de física en la Universidad Católica de Lovaina en Bélgica.

Los físicos que trabajan en el acelerador de partículas más grande del mundo descubrieron aproximadamente 100 de las partículas X, que recibieron su nombre porque aún se desconoce mucho sobre cómo se formulan.

Detectadas entre los billones de otras partículas dentro del LHC, se encontraron como resultado de una enorme colisión de átomos de plomo que resultó en un miasma de partículas elementales llamado plasma de quarks-gluones.

Según el artículo de los científicos sobre el descubrimiento, que publicaron el 19 de enero en la revista Cartas de revisión física, cuando puedan examinar completamente estas partículas de investigadores X primordiales que crearon, la esperanza de crear la comprensión más precisa hasta ahora de la orígenes del universo.

Yen-Jie Lee, miembro del equipo colaborativo del CERN y físico experimental de partículas en el Instituto Tecnológico de Massachusetts, dijo en un comunicado: “Este es solo el comienzo de la historia.

“Hemos demostrado que podemos encontrar una señal. En los próximos años, queremos utilizar el plasma de quarks y gluones para sondear la estructura interna de la partícula X, lo que podría cambiar nuestra visión de qué tipo de material debería producir el universo”.

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Las partículas X se crearon solo unas pocas millonésimas de segundo después del Big Bang, en un momento en que el universo era una masa de plasma sobrecalentada de un billón de grados, llena de quarks y gluones.

Eventualmente, estas partículas elementales se enfriaron y combinaron en protones y neutrones más estables con los que estamos familiarizados ahora.

Sin embargo, antes de que se enfriaran, hubo una colisión entre algunas partes diminutas de los gluones y los quarks; cuando esto sucedió, crearon partículas únicas conocidas como partículas X, que tenían vidas muy cortas.

La incógnita que los científicos quieren descubrir es cómo se estructuran exactamente estas partículas.

Los físicos del CERN recrearon las condiciones de un universo en sus inicios, disparando átomos de plomo cargados positivamente entre sí a velocidades enormes, aplastándolos para crear muchos miles de otras partículas en una nube primordial de materia recreada.

Increíblemente, incluso eso fue más fácil que mirar a través de todos los datos que se recopilaron después, cuando los físicos tuvieron que buscar entre la asombrosa cantidad de 13 mil millones de colisiones de iones frontales.

Lee explicó: “Teóricamente hablando, hay tantos quarks y gluones en el plasma que la producción de partículas X debería mejorarse.

“Pero la gente pensó que sería demasiado difícil buscarlos, porque hay muchas otras partículas producidas en esta sopa de quarks”.

Les ayudó su conocimiento del patrón de descomposición específico de las colisiones, ya que las partículas «hijas» creadas emanan en ángulos muy diferentes a los producidos por otros. Entonces, los científicos crearon su propio algoritmo que pudo encontrar rastros de docenas de partículas X.

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Jing Wang, físico del MIT y coautor del estudio, dijo en la declaración: «Es casi impensable que podamos extraer estas 100 partículas de este enorme conjunto de datos, y agregó: «Todas las noches me preguntaba, ¿es esto realmente una señal o ¿no? ¡Y al final, los datos dijeron que sí!”

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