Misteriosas partículas ‘X’ formadas después del Big Bang fueron descubiertas en la colisión del Gran Hadrón

Cuando se formó el universo, después del Big Bang, hubo trillones de grados de quarks de plasma y partículas elementales en medio del payaso durante algún tiempo, que luego se enfriaron para formar estructuras estables de neutrones y protones de materia ordinaria.

Antes de enfriarse, parte de estos quarks y gluones chocan bruscamente, formando partículas «X» de vida corta conocidas por sus estructuras misteriosas y desconocidas. Estas partículas elementales son hasta ahora esquivas para la ciencia. Comprender estas partículas puede arrojar luz sobre el entorno que existió después del Big Bang y cómo surgió el universo.

Aunque estas partículas han sido teorizadas por físicos de todo el mundo, solo pueden formarse en aceleradores de partículas. Ahora, los físicos del laboratorio de ciencia nuclear del MIT han encontrado evidencia de estas partículas ‘X’. El gran conflicto de Hatron en Chern en Ginebra.

Usando técnicas de aprendizaje automático para extraer más de 13 mil millones de colisiones de iones pesados, los investigadores encontraron 100 partículas ‘X’, llamadas X (3872), para la masa estimada de partículas. Cada una de estas 13 mil millones de colisiones podría producir decenas de miles de partículas electrificadas.

«Este es el comienzo de la historia. Hemos demostrado que se puede detectar una señal. En los próximos años, nos gustaría usar plasma de quark-gluan para estudiar la estructura interna de las partículas X, lo que cambiará nuestra visión de lo que es como. El universo está destinado a producirDijo Yen-Ji Lee, profesor asociado de física en el MIT.

En un artículo publicado en Physical Review Letter, Los investigadores confirman la primera detección de partículas ‘X’ en plasma de quark-gluvan, que creen que iluminará la estructura aún desconocida de las partículas.

¿Qué es una partícula ‘X’?

Según el MIT, los neutrones y los protones son los componentes básicos de la materia, formados por tres quarks estrechamente unidos. Partículas formadas a partir de una rara mezcla de cuatro quarks: los físicos han visto recientemente signos de exóticos «tetra quarks». Los científicos sospechan que X (3872) es un tetrawark compacto o un tipo de molécula completamente nuevo, pero no átomos, sino dos mesones débilmente unidos, partículas subatómicas formadas por dos quarks.

X (3872) fue descubierto por primera vez en 2003 Prueba de vientre, una colisión de partículas en Japón, que descompone electrones y positrones de alta energía. «Teóricamente, el plasma contiene muchos quarks y gluones, lo que debería aumentar la producción de partículas X, pero la gente pensó que sería muy difícil encontrarlas porque hay muchas partículas producidas en esta sopa de quarks», dijo Yen-ji Lee.

¿Qué pasó en el LHC?

Los investigadores aún luchan por recopilar suficiente evidencia antes de llegar a las conclusiones finales sobre el tamaño exacto de un plasma de gluones de cuarzo en la colisión del Gran Hadrón del CERN. Tan pronto como se forman partículas en el plasma de quarks y gluones, se descomponen rápidamente en partículas «hijas».

Cada una de estas 13 mil millones de colisiones podría producir decenas de miles de partículas electrificadas. (Imagen de archivo)

Los investigadores utilizaron un programa de aprendizaje automático Divide la base de datos más densa y silenciosa Recoger las variables clave que son el resultado de la descomposición de las partículas X. Amplificaron las señales y alcanzaron un máximo de cierta masa, lo que indica la presencia de partículas X (3872).

«Es casi impensable que podamos sacar estas 100 partículas de esta enorme base de datos. Todas las noches me pregunto, ¿es esto realmente una señal o no? Al final, ¡los datos dijeron que sí!». MIT Postdog Jing Wang dijo en un comunicado.

Los investigadores ahora están trabajando para recopilar más datos para tratar de identificar la estructura de estas misteriosas partículas que se formaron en el primer millón de segundos después del Big Bang.