En un colisionador de part\u00edculas del CERN, un evento raramente visto nos est\u00e1 acercando tentadoramente al borde de una nueva f\u00edsica. Tras a\u00f1os de dirigir lo que se conoce como el experimento NA62, la f\u00edsica de part\u00edculas Cristina Lazzeroni de la Universidad de Birmingham en el Reino Unido y sus colegas han establecido, observado experimentalmente y medido la desintegraci\u00f3n de una part\u00edcula cargada de ka\u00f3n en un pi\u00f3n cargado y un par neutrino-antineutrino. Los investigadores han presentado sus hallazgos en un seminario del CERN.<\/p>\n\n\n\n
Es algo emocionante. La raz\u00f3n por la que el equipo ha estado investigando este tipo muy espec\u00edfico de canal de desintegraci\u00f3n tan incansablemente durante m\u00e1s de una d\u00e9cada es porque es lo que se conoce como un canal “dorado”, lo que significa que no solo es incre\u00edblemente raro, sino que tambi\u00e9n est\u00e1 bien predicho por las matem\u00e1ticas complejas que conforman el Modelo Est\u00e1ndar de la f\u00edsica.<\/p>\n\n\n\n
Esa rareza y precisi\u00f3n lo convierten en un indicador muy sensible para detectar nueva f\u00edsica. Sin embargo, fue s\u00f3lo mediante la recopilaci\u00f3n de una incre\u00edble cantidad de datos que abarcaban innumerables colisiones de part\u00edculas que el equipo pudo confirmar que su descubrimiento era preciso seg\u00fan el famoso est\u00e1ndar de certeza estad\u00edstica de “cinco sigma”.<\/p>\n\n\n\n
“Este dif\u00edcil an\u00e1lisis es el resultado de un excelente trabajo en equipo, y estoy muy orgulloso de este nuevo resultado”, dice Lazzeroni.<\/p>\n\n\n\n
Los kaones consisten en una combinaci\u00f3n de un quark y una antipart\u00edcula de quark diferente unida por la fuerza fuerte, que se desintegra r\u00e1pidamente de una manera bastante \u00fanica que los f\u00edsicos describen como “extra\u00f1a”. Esta caracter\u00edstica extra\u00f1a los ha convertido en una herramienta \u00fatil para determinar las reglas de c\u00f3mo deber\u00edan comportarse las part\u00edculas en general.<\/p>\n\n\n\n
La producci\u00f3n de kaones no es particularmente dif\u00edcil, si se cuenta con el equipo adecuado. Utilizando el Super Sincrotr\u00f3n de Protones del CERN, los investigadores disparan un haz de protones de alta energ\u00eda a un objetivo estacionario de berilio. Esto produce un haz secundario de aproximadamente mil millones de part\u00edculas por segundo, de las cuales aproximadamente el 6% son un tipo de ka\u00f3n que est\u00e1 cargado.<\/p>\n\n\n\n
Los kaones no tienen una vida \u00fatil larga. Se forman y se desintegran en una cienmillon\u00e9sima de segundo. Por lo tanto, en ese haz secundario, la desintegraci\u00f3n de un ka\u00f3n se produce constantemente, generalmente convirti\u00e9ndose en un primo superpesado del electr\u00f3n llamado mu\u00f3n y un neutrino. Sin embargo, en alrededor de 13 de cada 100 mil millones de desintegraciones de kaones, el resultado es un antineutrino, un neutrino y una part\u00edcula inestable formada por otro tipo de quark y un antiquark llamado pi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
“Los kaones y los piones son part\u00edculas que contienen quarks. El hecho de que los quarks sean de diferentes tipos (arriba, abajo, extra\u00f1o, encanto, belleza, cima) se llama sabor”, dijo Lazzerino a ScienceAlert.<\/p>\n\n\n\n