Los pentaquarks están compuestos por quarks, que son los constituyentes fundamentales de los protones y los neutrones, y que a pesar de 50 años de investigaciones, no habían podido ser observados. Este descubrimiento ha sido realizado por el experimento LHCb del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN.
“Estudiar los pentaquarks y sus propiedades nos permitirá entender mejor cómo se forma la materia ordinaria, los protones y neutrones que nos componen”, dijo, citado en un comunicado, el portavoz de LHCb Guy Wilkinson.
En 1964, el físico estadounidense Murray Gell-Mann propuso una distinción entre dos categorías de partículas: por una parte los bariones -entre los que se encuentran los protones y los neutrones- y por el otro los mesones.
Los bariones están compuestos por tres objetos con carga eléctrica fraccionada llamados quarks, y los mesones, están formados por pares de quarks y antiquarks (su antipartícula). Sin embargo, hasta hoy no se habían obtenido evidencias contundentes de la existencia de los pentaquarks.
Gell-Mann ganó en 1969 el Premio Nobel de Física por este trabajo.
El responsable del grupo de la Universidad de Santiago de Compostela (España) participante en LHCb, Juan Saborido, dijo que el descubrimiento de estas nuevas partículas formadas por cinco quarks, “no implica física más allá del Modelo Estándar, pero es un hallazgo muy importante para el entendimiento de la estructura de los hadrones”.
Otros experimentos anteriores que habían buscado pentaquarks no arrojaron resultados concluyentes. Lo que diferencia a LHCb es que es capaz de buscar pentaquarks con diferentes técnicas, aunque todas apuntan a la misma conclusión.
El siguiente paso será estudiar cómo los quarks se mantienen unidos en los pentaquarks.