La Organización Europea de Investigación Nuclear logra un hito para la física de partículas

Tras cincuenta años de investigación, los físicos han encontrado pruebas de que la esquiva cuasipartícula subatómica llamada odderón existe realmente.

Para la mayoría de nosotros, términos físicos como odderón forman (y siempre formarán) parte de la ciencia ficción. No obstante, no lo ve así la comunidad científica, cuyos determinados miembros dedicaron casi medio siglo a buscar (sin mucho éxito) esta partícula en concreto.

Ahora, un equipo de investigación formado por físicos húngaros y suecos ha descubierto el odderón analizando datos experimentales del Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés) de la Organización Europea de Investigación Nuclear, con sede en Suiza y más conocida como CERN. Con el apoyo del proyecto financiado con fondos europeos MorePheno, estos físicos han publicado un artículo en el que se describen sus descubrimientos en el “The European Phsysical Journal C”.

Todo comenzó en 1973, cuando unos cálculos llevaron a teorizar que podría existir una cuasipartícula subatómica previamente desconocida, lo cual puso en marcha una búsqueda internacional del odderón. Tal y como se describe en un artículo publicado en el sitio web “SciTechDaily”, un odderón se forma “cuando los protones chocan en colisiones de alta energía y, en algunos casos, no se rompen, sino que rebotan unos con otros y se dispersan”. Para demostrar la existencia de esta partícula hasta el momento mítica, los científicos emplearon mediciones detalladas de colisiones de alta energía obtenidas con el LHC, el acelerador de partículas más grande y potente del mundo.

La prueba del odderón

En la búsqueda de odderones, los investigadores de la CERN se concentraron en los hadrones, una familia de partículas subatómicas que incluyen a protones y neutrones. Los hadrones están formados por dos quarks o más que se mantienen unidos (o pegados) mediante unas partículas elementales denominadas gluones. Teniendo en cuenta que, en observaciones de colisiones anteriores, solo había intercambio de un número par de gluones entre los protones, encontrar un número impar (un estado de tres gluones) indicaría la presencia de un odderón.

Los científicos realizaron amplios análisis de las colisiones elásticas protón-protón (pp) y protón-antiprotón (pp¯) con altas energías. Estudiaron las propiedades de escala de los datos de los colisionadores ISR y Tevatron, además de conjuntos de datos proporcionados por la Colaboración TOTEM en un rango de energía de teraelectrónvoltios (TeV). “Al ajustar los datos de pp de TOTEM de √s = 7 TeV a 2,76 y 1,96 TeV, y compararlos con datos de pp¯ a 1,96 TeV, nuestros resultados constituyen una prueba un intercambio de odderones del canal-t a energías de TeV, con una significación de por lo menos 6,26σ», explican los autores en el estudio. “¡Esto es un hito para la física de partículas! Es fantástico contribuir a una mayor comprensión de la materia; los componentes básicos de nuestro mundo”, comunicó en un artículo el coautor del estudio Roman Pasechnik de la Universidad de Lund (Suecia), coordinadora del proyecto.

El proyecto MorePheno (Collider Phenomenology and Event Generators) se desarrolló desde noviembre de 2015 hasta octubre de 2020. Su objetivo era llevar a cabo una investigación de primera línea que tuviera implicaciones directas en generadores de eventos, bibliotecas de «software» que generan eventos de física de partículas de alta energía como los que se producen en los aceleradores de partículas y los experimentos en colisionadores. La última frase de Roman Pasechnik da fe de su éxito: «Trabajamos con algunos de los mejores físicos de partículas del mundo, que se sorprendieron cuando publicamos nuestros resultados».

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