Nuevo descubrimiento sugiere que los quarks pueden sufrir reacciones explosivas de fusión

Nuestro Sol está impulsado por un fenómeno fundamental por el cual los átomos se combinan para liberar enormes cantidades de energía. Pero los átomos pueden no ser las únicas cosas que participan en esta reacción explosiva.

Investigadores del experimento LHCb del Gran Colisionador de Hadrones descubrieron recientemente una nueva partícula cuyas partes constituyentes requerían mucha energía para unirse.

Pero otro equipo descubrió que podría existir una reacción de fusión entre un par de quarks para producir esta partícula y otras, liberando energía.

Tienen algunas ideas sobre cómo buscar esa reacción, pero no, no verán bombas de quark pronto.

“Las vidas muy cortas de los quarks bottom y charm excluyen cualquier aplicación práctica de tales reacciones”, escriben los investigadores en el estudio publicado en Nature.

Como recordarán de la clase de física, en las que no estaban dormidos, existen seis tipos de quarks: el up y el bottom que componen casi todo lo que puede ver y luego otros cuatro mucho más raros y mucho más pesados.

En el quid de esta nueva investigación se encuentra una disposición de quarks recientemente descubierta llamada partícula Ξ_cc⁺⁺, también conocida como “xi doblemente cargada, doblemente encantada”.

Este xi doblemente cargada y doblemente encantada tiene un quark up y dos de los pesados ​​quarks charm.

Se necesita una cantidad comparativamente grande de energía para unir estos quarks charm, después de lo cual se libera la energía sobrante.

Esa energía liberada estaría a la par con la de las reacciones nucleares que producen la energía de nuestro Sol.
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Es una cantidad relativamente pequeña en las reacciones individuales, menos que la cantidad de energía requerida para transmitir un solo bit de datos, pero mucho dado que ocurre en una partícula subatómica.

Las reacciones de fusión basadas en el quark bottom más pesado, si la partícula resultante realmente existe, podrían liberar diez veces más energía que esta partícula xi, escriben los autores.

Pero sería difícil producir este tipo de reacción.

Las Bottom, conteniendo partículas que conocemos solo duran una pequeña fracción de segundo, viajan entre dos y 22 milímetros en el experimento LHCb del CERN.

Luego, pierden energía y se convierten en otras partículas, como un meteorito que se fragmenta en la atmósfera de la Tierra.

Podría ser posible estudiar estas reacciones de fusión de quark colisionando átomos pesados, como los haces de plomo (despojados de sus electrones) que a veces colisionaron en el LHC, escriben los autores.

La alta energía de enlace significa que tal vez existan átomos exóticos que contengan quarks charm o bottom en lugar de quarks up y down, escribe Gerald A. Miller, físico de la Universidad de Washington en Seattle, en Nature News & Views.

Fuente: Gizmodo