Capturando las partículas Z en los colisionadores de partículas

En Abril de 2013, los físicos de partículas hicieron un inesperado descubrimiento: una partícula, llamada Z_c(3900), que parece estar compuesta de cuatro quarks en lugar de los dos o tres habituales. La colaboración BESIII, uno de los dos grupos que primero detectó Z_c(3900), ahora ha explorado un conjunto separado de reacciones que podría llevar a la producción de estos estados de cuatro quarks. Ahora han informado de que han encontrado fuertes señales de la partícula, pero su masa no es exactamente la de Z_c(3900). Independientemente de su verdadera identidad, la entidad detectada puede dotar de una mejor comprensión acerca de cómo los cuatro quarks se unen entre si en esas inusuales partículas.

La evidencia original de la partícula Z_c(3900) proviene de colisiones electrón-positrón. A una energía de 4.26 giga-electrón-voltios (GeV), estas colisiones pueden producir una partícula llamada Y(4260), la cual se desintegra en algún tiempo en un mesón J/Ψ y dos piones. En estas cadenas de desintegración, los físicos destaparon la evidencia de otra partícula, la Z_c(3900), con una masa de 3.9GeV/c². Aún no está claro si la Z_c(3900) es un verdadero estado de cuatro quarks o una "molécula" compuesta de dos estados de dos quarks.

Buscando una nueva percepción de este problema, el experimento BESIII ha analizado una ruto de desintegración diferente para Y(4260), la cual resulta en un par de mesones D y un pión. Los datos mostraron un pico en una energía específica, implicando la creación de una partícula con una masa de 3.885GeV/c². La discrepancia de masa con la Z_c(3900) es pequeña pero significativa (2 sigma), así que los investigadores se abstienen de identificar su partícula como Z_c(3900). Sin embargo, midieron el momento angular total y paridad de su partícula, lo cual puede ayudar a discriminar esta partícula de otras potenciales partículas de cuatro quarks en el mismo rango de masas.

Via Physics.aps