El quark top es una pequeña cosa única.

Es la partícula fundamental más pesada conocida, para principiantes. Aunque 100 millones de veces más pequeño que un átomo de oro, tiene aproximadamente la misma masa. También tiene una vida útil extraordinariamente corta. De hecho, la vida de un top quark es tan fugaz, los científicos solo pueden detectar su presencia documentando un rastro característico de partículas que quedan a medida que se desintegra.

Pero más que sus peculiaridades, el quark top puede ser la clave para una comprensión más profunda del destino de nuestro universo.

Si los investigadores del Instituto de Tecnología de Florida, empleando nuevos métodos pioneros, son capaces de determinar la masa del quark top con un nivel de precisión aún no alcanzado, acercarán la ciencia a comprender si el universo es estable, como hemos creído durante mucho tiempo que es el caso, o inestable.

Están reexaminando la masa del quark top utilizando datos recopilados por el detector Compact Muon Solenoid (CMS) en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), el acelerador de partículas más grande y potente del mundo con sede cerca de Ginebra, Suiza.

El quark top no recibe tanto amor como otra partícula, el bosón de Higgs, que con su famoso campo cuántico se encarga de dar masa a todas las demás partículas. Pero el quark top juega un papel importante en la confirmación de la validez de las teorías subyacentes de la física de partículas y el estado de nuestro universo.

“No mucha gente habla del universo como un sistema mecánico cuántico y masas de partículas, pero resulta que la estabilidad de nuestro universo como sistema cuántico depende de las masas del quark top y del bosón de Higgs, "dijo Marc Baarmand, profesor de física y ciencias espaciales en Florida Tech que estudia el quark top y llevó la investigación del LHC a Florida Tech en 2000. "Debido a que las mediciones aún no son muy precisas, no estamos seguros de si vivimos en un universo estable o metaestable.

"Las mediciones actuales de masa de quarks superiores están limitadas por las incertidumbres sistemáticas que provienen tanto de los datos como de la teoría, Baarmand continuó. "El nuevo método apunta a una medición alternativa con incertidumbres sistemáticas reducidas".

Una medida más precisa de la masa del quark top, Baarmand agregado, "también podría ayudar a abrir las puertas a una nueva física, y tal vez podría ayudarnos a señalar otras partículas nuevas en el futuro ".

Además de sus estudios de la masa del quark top, Investigadores de Florida Tech dirigidos por Francisco Yumiceva, profesor asociado de física y ciencias espaciales, construido, calibrado y está operando el detector de calorímetro de hadrones, que mide la energía de las partículas. Otro equipo dirigido por Marcus Hohlmann de Florida Tech, profesor de física y ciencias espaciales, está desarrollando cámaras de multiplicador de electrones de gas, que miden con precisión las trayectorias de los muones. Estos investigadores y sus estudiantes estudian las partículas hijas producidas por los quarks superiores y los bosones de Higgs a medida que decaen para comprender mejor cómo estas importantes partículas encajan en el gran marco físico del universo subatómico.