Detectan topurium por primera vez en el Gran Colisionador de Hadrones

El hallazgo, liderado por la colaboración internacional del experimento ATLAS, confirma la existencia del toponium, una unión entre quark top y antiquark top que desafía los límites conocidos de la física cuántica

El experimento ATLAS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC), en el CERN, ha logrado detectar por primera vez un estado cuasiligado de quarks top conocido como topurium o toponium, desafiando las predicciones más escépticas de la física cuántica. Se trata de una unión extremadamente breve entre un quark top —la partícula elemental más masiva— y su antipartícula correspondiente, el antiquark top, cuyo comportamiento había sido hasta ahora una incógnita en la física de partículas

Este nuevo estado de la materia ha sido identificado gracias a un minucioso análisis de los datos obtenidos en las colisiones de altísima energía dentro del LHC. El quark top, debido a su elevada masa y a su vida media excepcionalmente corta, no llega a formar estados ligados convencionales como los demás quarks. Sin embargo, el descubrimiento del topurium demuestra que, en condiciones precisas, puede existir una breve atracción entre estas partículas antes de desintegrarse, generando un fenómeno que abre nuevas puertas a la comprensión de la estructura subatómica del universo

Marcel Vos, investigador del CSIC en el Instituto de Física Corpuscular (IFIC), ha subrayado la magnitud del hallazgo: “Durante años se creyó que este estado sería indetectable, pues los efectos de su formación eran demasiado sutiles. Pero ATLAS y CMS han conseguido revelar esta efímera unión entre quark y antiquark top que ya se había predicho en 1990, antes incluso del descubrimiento del quark top en 1995”

El topurium no es un estado ligado estable, sino uno cuasiligado: una forma temporal de interacción en la que las partículas aún poseen energía suficiente como para separarse. Sin embargo, su mera detección sugiere una interacción más compleja de lo que se había supuesto. El hallazgo plantea, además, la posibilidad de que se trate de una nueva partícula cuya masa se aproximaría al doble de la del quark top, lo que implicaría una revisión profunda de los modelos actuales de física cuántica

Los expertos señalan que este descubrimiento puede tener implicaciones clave para comprender mejor el Modelo Estándar de la física de partículas y explorar teorías más allá del mismo. La capacidad del LHC para revelar estructuras tan inestables como esta demuestra que la tecnología actual está rozando los límites del conocimiento, y que los enigmas de la materia siguen siendo tan sorprendentes como inexplorados