✨︎ Resumen (TL;DR):
- Físicos del CERN detectaron una desviación de 4 sigmas que desafía la teoría central de la física de partículas.
- El hallazgo surge de analizar 650 mil millones de decaimientos en el experimento LHCb.
- La anomalía podría probar la existencia de partículas teóricas como los leptoquarks.
Físicos del experimento LHCb en el CERN de Ginebra reportaron una medición que desafía al Modelo Estándar de la física de partículas por cuatro desviaciones estándar. Los resultados, enfocados en la descomposición ultrarrara de mesones B, apuntan a la influencia directa de partículas o fuerzas hasta ahora desconocidas.
El estudio, aceptado para su publicación en Physical Review Letters, analiza el comportamiento subatómico con precisión extrema.
Decaimiento pingüino electrodébil es un proceso físico donde un mesón B se transforma en cuatro partículas distintas: un kaón, un pión y dos muones. Esta reacción ocurre apenas en uno de cada millón de mesones B.
Tras medir los ángulos, energías y la frecuencia de estos decaimientos, el equipo confirmó que los datos rechazan las predicciones de la teoría vigente. La tensión de 4 sigmas significa que existe solo una probabilidad entre 16,000 de que la desviación sea una fluctuación estadística. Para declarar un descubrimiento oficial en física se requiere cruzar el umbral de los 5 sigmas, equivalente a una probabilidad en 1.7 millones.
A principios de 2025, el experimento CMS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) publicó resultados independientes que validan el hallazgo.
“Aunque los resultados del CMS no son tan precisos como los del LHCb, coinciden bien, lo que fortalece el caso”, escribieron los físicos William Barter y Jessica Smith en un artículo para The Conversation.
¿El origen de los leptoquarks?
El Modelo Estándar dominó la ciencia durante medio siglo, pero carga con carencias críticas: no explica la gravedad ni la materia oscura, que conforma aproximadamente la cuarta parte del universo.
Confirmar esta grieta teórica abriría la puerta a los leptoquarks, objetos hipotéticos que funcionarían como un puente natural entre dos categorías de partículas: leptones y quarks.
Carrera contra reloj
La presión aumenta por el calendario de hardware del CERN. El LHC reactivó sus colisiones el 7 de marzo para ejecutar su última fase operativa. El colisionador se apagará por completo el 29 de junio para recibir la actualización High-Luminosity LHC, lo que dejará la máquina inactiva hasta el año 2030.
El análisis actual procesó cerca de 650 mil millones de decaimientos de mesones B grabados entre 2011 y 2018. Hoy, el detector LHCb actualizado ya recolectó el triple de datos, creando la base que podría empujar este resultado más allá de los 5 sigmas en los próximos años.
“Nuestros estudios de procesos raros nos permiten explorar partes de la naturaleza que, de otro modo, solo serían accesibles usando colisionadores de partículas planificados para la década de 2070”, puntualizaron Barter y Smith.
