miércoles, 5 de noviembre de 2008

Datos aportados por Tevatrón ofrecen nuevas concepciones en la Física

Mientras se resuelven los problemas que impiden el funcionamiento del Gran Colisionador de Hadrones, su predecesor ofrece nueva información.

Durante la semana pasada el acelerador de partículas Tevatron del Fermilab en Batavia, Illinois produjo partículas que han sido difíciles de explicar. Lo cual lleva a plantear si estamos frente a una nueva física.

 
Detector de Colisiones en el CDF (CDF), detector del Tetravón. Propiedad de Physicsworld.

El Detector de Colisiones en el Fermilab (CDF), uno de los dos detectores de partículas del Tevatrón, estudia las partículas producidas en las colisiones entre protones y antiprotones, las cuales se aceleran y colisionan en el Tevatron. Las colisiones tienen lugar dentro de un "tubo de rayos" de 1.5 centímetros de ancho donde reune protones, antiprotones, en tanto las partículas creadas por los choques se encuentran en capas de componentes electrónicos a su alrededor.

En una de las ejecuciones en el CDF se observaban tanto quarks bottom y anti-quarks bottom que decaían en al menos dos partículas cargadas llamadas muones.

Sin embargo la sorpresa se originó cuando el equipo primero observó una gran cantidad de muones que surgían de las colisiones y al mismo tiempo parecía que algunos de estos muones habían sido creados fuera del tubo al no dejar ningún rastro en la capa más interna del colisionador.

Al respecto el equipo que labora en el CDF no es capaz de explicar el surgimiento de muones fuera del tubo empleando el Módelo Estándar de la Física de Partículas o con lo que saben respecto al funcionamiento del colisionador.

Partícula desconocida

Sobre estó el portavoz del CDF Jacobo Konigsberg comenta que “no hemos descartado una explicación más mundana para este evento, y quiero que esto quede claro”, además de considerar la importancia de nuevos experimentos para constatar este efecto.

Pese a la cautela en el CDF, teóricos han comenzado a especular. Si la señal no es falsa, significa que una partícula desconocida con un tiempo de vida de 20 picosegundos fue producida en la colisión, viajó un centímetro a través del tubo y decayó en muones.

Pese a que se considera que un centímetro es una distancia muy grande para ser recorrida por una partícula antes de que decaiga, podría resultar que existe una partícula de vida larga, lo cual sería un gran descubrimiento.

Materia oscura

Neal Weir de la Universidad de Nueva York agrega "Si eso fuera correcto, sería increíblemente apasionante". Indicaría que "la física puede resultar más interesante de lo que esperábamos".

Sobre lo que podría ser esta nueva partícula Weiner y Nima Arkani-Hamed del Instituto de Estudios Avanzados en Princeton, Nueva Jersey, además de sus colegas han desarrollado una teoría sobre la materia oscura para explicar las recientes observaciones de radiación y antipartículas en la Vía Lactea.

Tal modelo propone partículas de materia oscura que interactúan entre sí intercambiando partículas “portadoras de fuerza” con una masa de aproximadamente 1GeV (Gigaelectronvoltios).

Los datos aportados por los muones del CDF parecen haber sido producidos por el decaímiento de una partícula con una masa de 1 GeV, lo que corroboraría la teoría de la materia oscura.

§ Physics World | News Scientist Space

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