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    Los científicos observan una nueva forma de materia extraña

    Esquema del experimento. Crédito:RIKEN

    En un descubrimiento que podría proporcionar nuevos conocimientos sobre el origen de la masa en el universo después del Big Bang, científicos de la colaboración internacional J-PARC E15, liderados por investigadores del RIKEN Cluster for Pioneering Research (CPR) han utilizado experimentos con kaones y helio-3 para demostrar experimentalmente, por primera vez, la existencia de un núcleo exótico que contiene dos protones y un kaon ligado.

    Los kaones son un tipo de mesón, un grupo de partículas de vida extremadamente corta que median la fuerza fuerte que une a los protones y neutrones dentro del núcleo atómico. que consiste en un par anti-quark y quark. La existencia de mesones fue propuesta por primera vez por el físico japonés Hideki Yukawa en 1935, y después de que se descubrió que existían, se convirtió en el primer japonés en recibir un Premio Nobel por sus esfuerzos. Los mesones K se han convertido recientemente en un tema importante de investigación, ya que suelen existir como "partículas virtuales" que aparecen y desaparecen en el núcleo, pero podría convertirse en una verdadera partícula unida en un núcleo y convertirse por un momento fugaz en parte de un núcleo exótico, junto con los neutrones y protones típicos, ya que hay un ligero desfase de tiempo antes de que el anti-quark y el quark se aniquilen. Comprender cómo sucedió esto podría proporcionar información sobre misterios como el origen de la masa y el fenómeno cuántico del "confinamiento del color". Sin embargo, este estado nunca se había observado en el mundo real.

    Para investigar esto, el grupo de investigación lanzó un experimento para intentar unir un kaon a un núcleo. Para hacer el experimento, los investigadores decidieron utilizar un objetivo de helio-3, un núcleo formado por dos protones y un solo neutrón. Al eliminar un neutrón del objetivo de helio-3, pudieron reducir en gran medida la energía del kaón utilizando el retroceso de la eyección y reemplazando el neutrón con un kaón, formando un núcleo fuertemente unido con dos protones y un solo kaon.

    "¿Qué es importante sobre esta investigación, "dice Masahiko Iwasaki, el líder del equipo, "es que hemos demostrado que los mesones pueden existir en la materia nuclear como una partícula real, como el azúcar que no se disuelve en agua. Esto abre una forma completamente nueva de ver y comprender los núcleos. Comprender estos núcleos exóticos nos dará una idea de el origen de la masa de núcleos, así como a cómo se forma la materia en el núcleo de las estrellas de neutrones. Tenemos la intención de continuar los experimentos con núcleos más pesados ​​para mejorar nuestra comprensión del comportamiento de unión de los kaones ".

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