Un equipo internacional de físicos ha conseguido detectar señales procedentes de una partícula de la escala más pequeña de la naturaleza nunca explorada, 100 mil millones de veces menor que un átomo. Se trata de un mundo a escala tan extraordinariamente pequeña, que muchos han apodado como ‘zeptoverso‘, y que podría esconder claves para comprender o desarrollar teorías de los grandes misterios del universo, como la materia oscura o el origen de la materia tras el Big Bang.
La investigación, liderada por científicos de la Universidad de Cambridge y desarrollada mediante el experimento LHCb en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), situado en el CERN, cerca de Ginebra, se ha centrado en los llamados quarks fondo (también conocidos como quarks belleza). Los quarks son partículas elementales que forman los protones y neutrones, componentes básicos de los núcleos atómicos. Existen seis tipos: arriba, abajo, encanto, extraño, cima y fondo. Estos últimos son especialmente pesados y se producen en colisiones de alta energía, como las que tienen lugar en el acelerador del CERN. Cuando forman parte de partículas como los mesones B, estas tienen una vida extremadamente corta: apenas una billonésima y media de segundo antes de desintegrarse en otras partículas.
Lo que han conseguido observar es una de las formas más extrañas en las que pueden desintegrarse estas partículas: un mesón B neutro (formado por un quark fondo y un antiquark abajo) se transforma en dos partículas llamadas muones, similares a los electrones, aunque mucho más pesadas. Se trata de un acontecimiento extraordinariamente raro: ocurre aproximadamente «una vez por cada diez mil millones de partículas con quarks fondo«, según explica Harry Cliff, investigador del Laboratorio Cavendish de Cambridge y responsable del análisis. La ciencia llevaba buscando este fenómeno desde 1984 y esta es la primera vez que un único experimento ha conseguido reunir evidencias de que se produce.
Los científicos creen que podrían existir otros componentes de la materia que, aunque no se puedan observar directamente, influyen en la manera en que se comportan las partículas conocidas. Si esas partículas desconocidas intervienen en el proceso, podrían modificar la frecuencia con la que se produce la desintegración. Detectar esas diferencias permitiría encontrar pistas sobre una física que todavía escapa a las teorías actuales y, potencialmente, podría abrir vías para investigar la materia oscura, que constituye una parte importante del universo y cuya existencia conocemos por sus efectos gravitatorios, pero que sigue sin poder observarse directamente.
Es aquí donde aparece el concepto de ‘zeptoverso’. El concepto hace referencia a una escala de dimensiones tan minúsculas que resulta complejo incluso imaginarla: un zeptómetro es una billonésima de una billonésima de metro. Para hacerse una idea, los científicos están investigando fenómenos miles de millones de veces más pequeños que un átomo. El acelerador no puede observar directamente todas esas distancias, pero sí estudiar cómo se comportan las partículas y utilizar esa información para investigar indirectamente qué puede estar sucediendo en esas escalas.
«Estamos llamando a la puerta del zeptoverso, No puedo esperar a ver qué encontramos a medida que exploremos más a fondo«, ha resumido Harry Cliff. Los científicos esperan que las próximas mejoras del LHCb, previstas para la década de 2030, multipliquen la cantidad de datos disponibles y permitan estudiar estas desintegraciones con mucha mayor precisión. Para conseguirlo, el equipo combinó los datos recogidos por el LHCb entre 2011 y 2018 con los obtenidos en 2024 y 2025, después de una importante actualización del experimento. Los resultados, que aún no han sido revisados por pares, se presentaron este 3 de noviembre en el CERN.
Un equipo internacional del CERN encuentra evidencias de una de las desintegraciones más raras de una partícula subatómica tras más de 40 años de búsqueda.
Un equipo internacional de físicos ha conseguido detectar señales procedentes de una partícula de la escala más pequeña de la naturaleza nunca explorada, 100 mil millones de veces menor que un átomo. Se trata de un mundo a escala tan extraordinariamente pequeña, que muchos han apodado como ‘zeptoverso‘, y que podría esconder claves para comprender o desarrollar teorías de los grandes misterios del universo, como la materia oscura o el origen de la materia tras el Big Bang.
La investigación, liderada por científicos de la Universidad de Cambridge y desarrollada mediante el experimento LHCb en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), situado en el CERN, cerca de Ginebra, se ha centrado en los llamados quarks fondo (también conocidos como quarks belleza). Los quarks son partículas elementales que forman los protones y neutrones, componentes básicos de los núcleos atómicos. Existen seis tipos: arriba, abajo, encanto, extraño, cima y fondo. Estos últimos son especialmente pesados y se producen en colisiones de alta energía, como las que tienen lugar en el acelerador del CERN. Cuando forman parte de partículas como los mesones B, estas tienen una vida extremadamente corta: apenas una billonésima y media de segundo antes de desintegrarse en otras partículas.
Lo que han conseguido observar es una de las formas más extrañas en las que pueden desintegrarse estas partículas: un mesón B neutro (formado por un quark fondo y un antiquark abajo) se transforma en dos partículas llamadas muones, similares a los electrones, aunque mucho más pesadas. Se trata de un acontecimiento extraordinariamente raro: ocurre aproximadamente «una vez por cada diez mil millones de partículas con quarks fondo«, según explica Harry Cliff, investigador del Laboratorio Cavendish de Cambridge y responsable del análisis. La ciencia llevaba buscando este fenómeno desde 1984 y esta es la primera vez que un único experimento ha conseguido reunir evidencias de que se produce.
Los científicos creen que podrían existir otros componentes de la materia que, aunque no se puedan observar directamente, influyen en la manera en que se comportan las partículas conocidas. Si esas partículas desconocidas intervienen en el proceso, podrían modificar la frecuencia con la que se produce la desintegración. Detectar esas diferencias permitiría encontrar pistas sobre una física que todavía escapa a las teorías actuales y, potencialmente, podría abrir vías para investigar la materia oscura, que constituye una parte importante del universo y cuya existencia conocemos por sus efectos gravitatorios, pero que sigue sin poder observarse directamente.
Es aquí donde aparece el concepto de ‘zeptoverso’. El concepto hace referencia a una escala de dimensiones tan minúsculas que resulta complejo incluso imaginarla: un zeptómetro es una billonésima de una billonésima de metro. Para hacerse una idea, los científicos están investigando fenómenos miles de millones de veces más pequeños que un átomo. El acelerador no puede observar directamente todas esas distancias, pero sí estudiar cómo se comportan las partículas y utilizar esa información para investigar indirectamente qué puede estar sucediendo en esas escalas.
«Estamos llamando a la puerta del zeptoverso, No puedo esperar a ver qué encontramos a medida que exploremos más a fondo», ha resumido Harry Cliff. Los científicos esperan que las próximas mejoras del LHCb, previstas para la década de 2030, multipliquen la cantidad de datos disponibles y permitan estudiar estas desintegraciones con mucha mayor precisión. Para conseguirlo, el equipo combinó los datos recogidos por el LHCb entre 2011 y 2018 con los obtenidos en 2024 y 2025, después de una importante actualización del experimento. Los resultados, que aún no han sido revisados por pares, se presentaron este 3 de noviembre en el CERN.
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