La antimateria de los protones está aún más desequilibrada de lo que pensábamos

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La antimateria del protón está fuera de control. Un desequilibrio entre dos tipos de antipartículas que hierven dentro del protón es aún más extraño de lo que se pensaba, indica una nueva medición.

Los protones se construyen a partir de tres quarks: dos quarks «arriba» y un quark «abajo». Pero también contienen un mar turbulento de quarks y antiquarks transitorios que fluctúan hasta la existencia antes de aniquilarse rápidamente entre sí. Dentro de ese mar, los antiquarks hacia abajo superan en número a los antiquarks, medidas reveladas en la década de 1990. Y que persiste el desequilibrio en un reino de momentos de quarks previamente inexplorado, investigadores del experimento SeaQuest en Fermilab en Batavia, Illinois, informan el 24 de febrero en Naturaleza.

Por lo general, cada antiquark transporta solo una pequeña porción del impulso total de un protón. Pero a veces un solo antiquark puede representar una gran fracción del impulso. Las mediciones anteriores sugirieron que los antiquarks hacia arriba y hacia abajo con una cantidad considerable de impulso podrían encontrarse en números similares. Pero las nuevas pruebas, realizadas al golpear protones contra objetivos hechos de hidrógeno y deuterio (hidrógeno con un neutrón extra en su núcleo), contradicen esa idea. Los investigadores de SeaQuest encontraron que los antiquarks hacia abajo eran aproximadamente un 50 por ciento más frecuentes que los antiquarks hacia arriba, incluso cuando un solo antiquark llevaba casi la mitad del impulso total del protón.

Las mediciones son importantes para los estudios en el Gran Colisionador de Hadrones del CERN en Ginebra, que une a los protones para buscar nuevos fenómenos. Para comprender completamente las colisiones, los físicos necesitan una contabilidad completa de los componentes del protón. “Necesitan saber con qué chocan”, dice el coautor del estudio Paul Reimer del Laboratorio Nacional Argonne en Lemont, Illinois.

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