Investigadores del Reino Unido hallaron evidencias de la descomposición inédita de una partícula subatómica en un experimento que podría abrir la puerta al llamado zeptoverso. Este descubrimiento permitiría a los científicos explorar un mundo misterioso y desarrollar una teoría nueva y más completa sobre el funcionamiento del universo, buscando pistas sobre la naturaleza de la materia oscura.
Lo que debe saber
- El hallazgo se obtuvo mediante el experimento LHCb del CERN en la frontera suizo-francesa.
- La desintegración ‘de Bd a mu mu’ ocurre solo en una de cada diez mil millones de partículas.
- El zeptoverso corresponde a una escala 100.000 millones de veces menor que un átomo.
El hallazgo se obtuvo mediante el experimento LHCb del Gran Colisionador de Hadrones (LHC), ubicado en el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN), en la frontera entre Suiza y Francia. Los expertos analizaron los quarks beauty, también conocidos como quarks de fondo o inferiores, los cuales son primos exóticos de los quarks up y down que conforman la materia atómica del universo.
Estas partículas son altamente inestables y duran apenas una billonésima y media de segundo antes de desintegrarse. La forma en que se destruyen revela aspectos de la física que ocurren a distancias extremadamente cortas, específicamente en el rango de las billonésimas de milmillonésimas de metro.
Un proceso de desintegración casi imposible
Según explicó Harry Cliff, experto del Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge, las partículas se transforman en dos componentes aún más pequeños denominados muones. Este proceso, denominado “de Bd a mu mu”, es tan poco frecuente que solo ocurre en una de cada diez mil millones de partículas de fondo, lo que dificulta enormemente su detección.
Es la primera vez que se obtienen pruebas de este tipo de desintegración tan poco común en un único experimento. Los investigadores llevan más de 40 años buscando señales de este comportamiento, el cual podría ofrecer información sobre partículas que no pueden observarse directamente.
“Estamos llamando a la puerta del zeptoverso. Estoy deseando ver lo que encontramos a medida que vamos más allá”, dijo Cliff, según recogió Agencia SINC.
“Estamos llamando a la puerta del zeptoverso. Estoy deseando ver lo que encontramos a medida que vamos más allá”
— Harry Cliff, según recogió Agencia SINC
Para lograr este avance, el equipo de investigación, compuesto por unos 20 físicos de Reino Unido, Alemania, Italia, España y los Países Bajos, utilizó técnicas de aprendizaje automático. Esta tecnología permitió suprimir enormes cantidades de ruido de fondo que, de otro modo, habrían solapado las señales extrañas detectadas.
Al combinar los datos recolectados en 2024 y 2025 con información previa, la fuerza de la señal alcanzó una significancia de 3,2 sigma. Este resultado constituye un hito en la búsqueda de una nueva física, ya que, en el modelo estándar, este proceso ocurre a través de interacciones tan complejas que lo hacen muy improbable.
La puerta al zeptoverso
El término zeptoverso se utiliza para referirse a una escala de aproximadamente una billonésima de una billonésima de metro. Esta dimensión es aproximadamente 100.000 millones de veces menor que un átomo, un ámbito donde podrían existir partículas y fuerzas que aún no han sido identificadas por la ciencia actual.
El Laboratorio Cavendish de Cambridge, donde se descubrió el electrón en 1897 y el neutrón en 1932, ahora busca sondear distancias 10 mil millones de veces más pequeñas que un átomo. El CERN tiene la capacidad de estudiar la estructura de la realidad hasta cien zeptómetros, una escala miles de millones de veces más pequeña que el ancho de un cabello humano.
El hecho de que el LHC aún no haya detectado nuevas partículas sugiere que estas podrían estar escondidas a distancias aún más cortas, tan pequeñas como un zeptómetro. Algunas teorías sugieren que, a estas escalas, las partículas son más sensibles a la materia oscura, lo que podría influir en la interacción y la desintegración de los quarks.
El profesor Tim Gershon, de la Universidad de Warwick, quien lidera el experimento, destacó las capacidades del LHCb para sondear la naturaleza a un nivel fundamental. Gershon señaló que su enfoque actual está en la actualización del experimento planificada para la década de 2030, la cual será esencial para continuar con este viaje de descubrimiento.
Los resultados, que aún no han sido revisados por pares, fueron presentados esta semana en el CERN. El hallazgo no confirma la existencia de nuevos componentes de la materia ni la detección directa de materia oscura, pero ofrece una vía para desarrollar una teoría más completa sobre el funcionamiento del universo.
