Los científicos han encontrado los primeros indicios de que los quarks, partículas subatómicas, pueden fusionarse entre sí y liberar decenas de veces más energía que las reacciones en el interior de las estrellas, según un artículo publicado en la revista Nature.
“Las colisiones de tetraquarks deberían conducir a la liberación de aproximadamente 200 MeV de energía, que es aproximadamente 10 veces más de lo que da lugar a reacciones termonucleares. Hasta la fecha, tales reacciones no tienen aplicación práctica, ya que las partículas en las que pueden ocurrir tienen una vida extremadamente corta. Por otro lado, todo esto apunta a la posibilidad de la existencia de materia exótica estable, que consiste en quarks 'bonitos'”, dijo Gerald Miller, físico de la Universidad de Washington en Seattle, al comentar sobre el descubrimiento.
Según los conceptos modernos, todas las partículas elementales están compuestas por pequeños objetos que los físicos llaman quarks. Los protones, neutrones y otras partículas "pesadas" llamadas bariones contienen tres quarks. Sus equivalentes más pequeños, los llamados mesones, contienen dos elementos: el quark "ordinario" y el antiquark, el componente básico de la antimateria.
En principio, las teorías físicas existentes en la actualidad no excluyen la posibilidad de que existan partículas elementales, formadas por cuatro o incluso cinco quarks de diferentes "colores". Hace relativamente poco tiempo, los científicos comenzaron a encontrar indicios de la existencia de tales partículas, tetraquarks y pentaquarks, cuyos rastros se encontraron en el LHC y en el colisionador Tevatron.
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Su descubrimiento, así como el descubrimiento del exótico xi-barión, una partícula superpesada con una carga positiva doble, hizo que Marek Karliner y Jonathan Rosner, físicos teóricos de la Universidad de Tel Aviv y Chicago, se preguntaran cómo podrían hacerlo. partículas como esta y por qué permanecen estables durante un tiempo inusualmente largo.
Al analizar sus propiedades, los científicos llegaron a la conclusión de que los tetraquarks y xy-bariones deberían formarse durante las colisiones de otras partículas elementales inestables relativamente ligeras, durante las cuales los quarks dentro de ellos interactuarán entre sí, "cambiarán de lugar", perderán energía y formarán más partículas pesadas.
Por ejemplo, la fusión de dos bariones lambda que contienen un quarks pesado y dos ligeros conducirá a la producción de bariones xy que contienen dos quarks pesados y uno ligero, y un neutrón, que consta de tres quarks ligeros, así como la liberación mucha energia.
Asimismo, los físicos señalan que la colisión de dos mesones B, partículas que hoy se consideran una "ventana" al mundo de la "nueva física", provocará el nacimiento de tetraquarks pesados y la liberación de una cantidad similar de energía, así como de radiación gamma.
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Este proceso, como señalan los científicos, es una especie de análogo de las reacciones termonucleares en las entrañas del Sol y otras estrellas: el hidrógeno, el helio y otros elementos ligeros en su centro chocan constantemente y se combinan en elementos más pesados como oxígeno, litio, carbono o hierro, liberando simultáneamente enormes cantidades de energía. Como regla general, cuanto más pesados sean los quarks dentro de las partículas en colisión, más energía se liberará en la reacción del "termoquark".
Todavía no hay aplicaciones prácticas, incluidas las militares, para estos descubrimientos, pero sugiere que en el Universo, teóricamente, pueden existir grupos de materia o partículas exóticas pero estables, que consisten casi en su totalidad en b-quarks u otras partículas subatómicas pesadas. Su descubrimiento, concluyen los científicos, podría cambiar por completo las teorías modernas sobre el nacimiento y la evolución del Universo.
