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'Partículas fantasmas' aparecen en experimento del Fermilab

Por Geoff Brumfiel

El efecto del espectro ha sido observado en unos 100.000 eventos. Algunos sospechan que se trata de partículas de materia oscura.

Publicado: Domingo, 14/12/2008 - 12:3  | 5426 visitas.

Acelerador de partículas circular.
Acelerador de partículas circular.
Imagen: Fermilab
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Inexplicables “partículas fantasmas” están apareciendo en un experimento de física de alta energía. Blogueros y teóricos están ya formulando explicaciones que involucran partículas invisibles, ristras hipotéticas, o modificaciones de la física convencional.

El hallazgo es tan controversial que alrededor de una tercera parte de las 600 personas que lo detectaron en el experimento se han negado a poner sus nombres en un artículo de 69 páginas donde se anuncia el descubrimiento, divulgado en el servidor arXiv preprint, el 29 de octubre.

Sin importar en qué consisten esos espectros, su efecto ha sido observado en unos 100.000 eventos. Por lo tanto, no son una casualidad estadística.

Cuando se realizan experimentos con partículas a veces aparecen raras señales en los datos, pero es raro que un efecto persista lo suficiente como para ser difundido por tantos colaboradores.

Los “fantasmales” visitantes aparecen en el CDF (siglas en inglés de Collider Detector in Fermilab), el acelerador de partículas del Laboratorio Fermi, de Batavia, Illinois. “He estado en el CDF desde 1992, pero nunca había visto algo tan extraño”, dice Tommaso Dorigo, un físico de la Universidad de Padua, en Italia, quien colaboró con el experimento.

Efecto sorprendente.

El CDF ha sido diseñado para detectar partículas exóticas, masivas, que muy raramente se ven en la naturaleza.

El experimento no detecta directamente esas partículas, pero observa evidencias de su descomposición en las lluvias de partículas ligeras que constituyen restos de colisiones.

El proceso completo funciona debido a un conjunto de ecuaciones conocido como Modelo estándar de partículas físicas . Es una descripción matemática del mundo de la física cuántica.

Ahora los físicos del CDF han quedado desconcertados por un superávit de muones vistos en su detector. Los muones son los primos “pesados” de los electrones y uno de los subproductos más comunes de la colisión de partículas.

Una interpretación de los datos del CDF ha descubierto una cifra de descomposiciones que producen excesos de muones “mayores a los esperados”.

Jacobo Konigsberg, un físico de la Universidad de Florida en Gainesville y vocero de CDF, dijo que los investigadores trabajaron durante meses para explicar el efecto, pero al final, decidieron publicar los datos para que otros los vean y discutan.

Un poder desconocido.

Para algunos teóricos, el exceso de muones sería resultado de la descomposición de una partícula más pesada, y que aún no ha sido descubierta. Esa partícula podría corresponder a la materia oscura, un material que nunca ha sido visto y que se presume constituye un 85 por ciento de la composición del Universo.

Otra idea, de la Teoría de cuerdas (aún no probada experimentalmente), evoca superficies teóricas de siete dimensiones que están habitadas por partículas que se revelan en filamentos o cuerdas. (Esos filamentos, según la teoría, son partículas elementales, diminutos objetos unidimensionales).

Las partículas interactuarían débilmente con nuestro mundo tridimensional y crearían una señal débil, pero detectable en los datos.

Pero Adam Falkowski, un físico teórico de CERN, el laboratorio de aceleración de partículas europeo que está emplazado cerca de Ginebra, Suiza, dice que todavía hay que estudiar las explicaciones, a fin de evitar que los datos se ajusten a teorías particulares aún no verificadas.

Otros se muestran escépticos de que el experimento con el CDF haya percibido algo nuevo. Dorigo señala que las lluvias de partículas creadas por las colisiones en el Tevatron son a veces difíciles de entender.

Konigsberg se muestra de acuerdo. “Podría terminar siendo algo muy mundano”, dijo. Él espera que otros experimentos, incluido el detector DO en el laboratorio Fermi y otros en el laboratorio de CERN, puedan reproducir las apariciones.

Publicado originalmente en Nación (Costa Rica)

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