Se confirma una nueva estructura similar a una partícula en el LHC

Artículo publicado por Ashley WennersHerron el 15 de noviembre de 2012 en Symmetry Magazine

Científicos del experimento CMS en el CERN han observado una exótica combinación de partículas descubierta previamente en el experimento CDF del Fermilab.

Científicos de un experimento en el Gran Colisionador de Hadrones confirmaron esta semana la existencia de una estructura similar a una partícula, observada por primera vez por el predecesor del LHC, el Tevatron.

LHC © by delaere

Miembros de la colaboración CMS anunciaron el 14 de noviembre de 2012 que habían observado un curioso objeto, conocido como Y(4140), que el experimento CDF detectó en marzo de 2009.

“No sabemos qué es”, dice Vincenzo Chiochia, co-convoncante del grupo de física B para el CMS. “Observamos una estructura que es consistente con los descubrimientos anteriores del Tevatron”.

Hay menos de una posibilidad entre 3,5 millones de que la estructura sea el resultado de una fluctuación estadística—los experimentadores saben que está ahí. Ahora están trabajando para descubrir qué es exactamente. La nueva estructura, observada en colisiones a una energía de 4,1 giga-electronvolts, parece estar compuesta de quarks y antiquarks. De ser así, no obstante, los científicos esperarían que esos quarks y antiquarks encajasen de cierta forma, cosa que no parecen hacer.

Teóricamente, la estructura podría ser una composición híbrida de varias partículas: cuatro quarks ligados débilmente o incluso partículas ligadas por la fuerza nuclear, que mantiene unidos a los protones y neutrones dentro de los átomos. También existe la posibilidad de que sea algo completamente nuevo.

“No sé qué explicación es la correcta”, dice Kai Yi, científico de la Universidad de Iowa que ha trabajado en el análisis de Y(4140) tanto en CMS como en CDF. “Todavía no podemos señalar a algo y decir, sí, es esto”.

Como sucede con cualquier descubrimiento, los científicos están realizando ahora medidas de precisión sobre las propiedades de la estructura. Estas incluyen una medida más precisa de su masa y la forma en que se desintegra, entre otros factores. Todas las medidas deberían completar una descripción más detallada.

Ahora, dice Yi, “tenemos que descubrir qué es con estudios posteriores”.

Esto es algo que solo puede lograrse con más datos por lo que, ¡permanezcan atentos!

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Autor: Ashley WennersHerron
Fecha Original: 15 de noviembre de 2012
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El universo no se expande de manera uniforme

 Hace algunas semanas, los investigadores anunciaron el descubrimiento de un “flujo oscuro” de materia invisible que arrastraba un lejano cúmulo galáctico hacia los límites del universo. Ahora llegan más pruebas de fuerzas desconocidas e invisibles en el cosmos, pero esta vez más cerca de casa. Un grupo de investigadores ha descubierto que nuestra zona concreta del universo — hasta una distancia de 400 millones de años luz — no se expande de manera uniforme en todas las direcciones como era de esperar. Para ser exactos, la expansión es más rápida en una mitad del cielo que en la otra. “Es como si, además de la expansión, nuestro “vecindario” del universo tuviese un empuje extra en cierta dirección”, dice Mike Hudson de la Universidad de Waterloo en Ontario, Canadá. “Esperamos que la expansión del universo se haga más uniforme a escalas cada vez mayores, pero no es lo que hemos encontrado”. De confirmarse, sus hallazgos darían como resultado una nueva comprensión del origen y estructura del universo y posibles revisiones del modelo cosmológico estándar.

Hudson y otros dos científicos han llevado a cabo una investigación de los flujos cósmicos a gran escala y la expansión general del universo. Esta expansión se incrementa con las distancias entre galaxias continuamente con el tiempo, y es lo que se conoce como el flujo de Hubble. Las desviaciones de la velocidad de las galaxias del flujo global de Hubble es lo que se conoce como “velocidad peculiar”. Examinando las velocidades peculiares de los cúmulos y supercúmulos, los científicos pueden obtener estimaciones de las concentraciones de masa local que pueden ser responsables de provocar desviaciones del flujo de Hubble.
En particular, estos investigadores estaban intentando abordar la antigua pregunta sobre el origen de aproximadamente velocidad peculiar de 600 km/s del Grupo Local de galaxias, con respecto al Fondo de Microondas Cósmico.
Usando varias investigaciones distintas, descubrieron que aproximadamente el 50% del movimiento del Grupo Local es más rápido de lo que habían previsto. Para generar este movimiento, creen que debe haber una estructura grande, invisible y desconocida en el universo. Escriben que, “El gran valor del movimiento residual implica que hay velocidades significativas en las estructuras a escalas muy grandes”, y las estructuras que caen más allá del Grupo Local.
Brian McNamara, Catedrático de Investigación Universitaria en el departamento de física y astronomía en la UW, dice que Hudson ha hallado que gran parte de la materia del universo cercano se mueve como conjunto a una velocidad sorprendentemente alta. “Si se confirma el trabajo que están realizando él y otros, requerirá una gran revisión de la forma en la que creemos que apareció y evolucionó el universo”.
Hudson y sus colegas han enviado un artículo a la Sociedad Real Astronómica, y la versión de pre-impresión está disponible aquí.

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Autor: Nancy Atkinson
Fecha Original: 11 de octubre de 2008
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