El Institut de Física Corpuscular (CSIC-Universitat de València) acoge esta semana un encuentro internacional donde se exponen los avances científicos aportados por el experimento BaBar. Esta colaboración internacional participó en la demostración experimental de la teoría de la ruptura de la simetría materia-antimateria en las interacciones de partículas de la naturaleza, que recibió el premio Nobel de Física de 2008.
Científicos del Institut de Física Corpuscular (IFIC), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat de València, daran a conocer hoy en la reunión internacional del experimento BaBar las características de una partícula descubierta hace una año, buscada durante tres décadas, que es clave para la creación de átomos. Los expertos expondrán en el IFIC, situado en el campus de Burjassot-Paterna de la Universitat, el funcionamiento de estas partículas, las más ligeras que contienen un quark pesado de tipo B y un antiquark, su pareja de antimateria.
En consecuencia, “aportan una información valiosísima de la fuerza fuerte, imprescindible para la formación de materia en el universo”, argumenta el coordinador de la reunión, Fernando Martínez. Los quarks i los leptones son los elementos fundamentales que constituyen la materia y las partículas más pequeñas identificadas. Al mismo tiempo, la combinación de tres quarks permite la producción de protones y neutrones.
La detección y medida de la partícula denominada eta-b, hb, realizadas por primera vez por el experimento BaBar, también permitirán mejorar la comprensión de la teoría de las fuerzas fuertes, la Cromodinámica Cuántica. “Paradójicamente, las medidas llevadas a cabo con quarks pesados son, con mucha diferencia, las más complejas de hacer experimentalmente, hecho que explica que la partícula hb se haya buscado durante más de 30 años. El papel que esta partícula juega para nuestra comprensión de la fuerza fuerte es similar al estudio del átomo de hidrógeno, durante la segunda mitad del siglo XX, para entender las fuerzas atómicas y moleculares”, apunta Martínez.
Durante la reunión de la colaboración internacional BaBar, los expertos expondrán novedades sobre la investigación relacionada con la ruptura de la simetría materia-antimateria. La comprobación de esta teoría por parte del experimento BaBar hizo que Makoto Kobayashi y Toshihide Maskawa, los científicos que la habían propuesto, consiguieran el Premio Nobel de Física el 2008. Su importancia radica, por una parte, en el hecho de que las oscilaciones materia-antimateria de la naturaleza son clave para que la materia tenga masa y, por otra, la ruptura de esta simetría hace que el universo se encuentre formado, sobre todo, por materia y los seres vivos podamos existir. Además, Kobayashi y Maskawa predijeron la existencia de una tercera generación de partículas fundamentales, que se encontró poco después.
La colaboración BaBar está constituida por unos 500 físicos e ingenieros de 74 universidades e institutos de investigación de una decena de países: Alemania, Canadá, EE.UU., Francia, Gran Bretaña, Holanda, Italia, Noruega, Rusia y España, miembro desde el 2004 a través del IFIC de Valencia y la Universitat de Barcelona. Así, “la oportunidad de albergar y organizar una de las reuniones Babar representa un reconocimiento a la contribución que el IFIC (CSIC-Universitat de València) y la Universitat de Barcelona han aportado al experimento”, señala Fernando Martínez. BaBar es un proyecto de búsqueda liderado por el National Accelerator Laboratoy SLAC, del Departamento de Energía de los Estados Unidos y gestionado por la Universidad de Stanford (California).
Profundizar en el conocimiento de la génesis del universo
La rotura de la simetría materia-antimateria se encuentra asociada a la génesis del universo. En los momentos iniciales tras el big bang, la materia y la antimateria se producía y se destruía al mismo ritmo. Una millonésima de segundo más tarde, se generaba una partícula de materia más por cada mil millones de parejas de partícula-antipartícula. Esta ruptura del equilibrio materia-antimateria es la que hace que hoy el universo observado esté constituido, fundamentalmente, por materia y que nosotros nos encontramos aquí.
Aunque el experimento BaBar de SLAC, y otro semejante al Japón, han confirmado el mecanismo de la ruptura de simetría, esto no es suficiente por explicar la abundancia de materia. Tanto este sutil fenómeno como el de las oscilaciones materia-antimateria, los dos estudiados con detalle en el experimento BaBar, están íntimamente relacionados con el origen de la masa de las partículas, que será analizado por el acelerador LHC del CERN en los próximos años.
Este científico liderara a partir de 2026 el mayor laboratorio de física de partículas del mundo. Mark Thomson tendrá el reto de impulsar proyectos de enorme envergadura, como la posible construcción de un nuevo acelerador de casi 100 kilómetros de longitud, que transformaría el panorama de la física.
Investigadores del Instituto de Física Corpuscular han logrado medir en el laboratorio la formación de un elemento clave en la evolución de la composición química de los elementos pesados. Un isótopo de este elemento, el Plomo-204, se produce en estrellas gigantes rojas, responsables de la creación de la mitad de los elementos más pesados que el hierro en la naturaleza.
