En este mundo extraño podrían esconderse partículas capaces de ayudar a explicar misterios como la materia oscura y el origen de la materia durante el Big Bang.
La investigación fue liderada por científicos vinculados a la Universidad de Cambridge y representa un avance después de más de 40 años de búsqueda. Aunque los resultados todavía no han sido sometidos a revisión por pares, los investigadores consideran que podrían ofrecer una perspectiva inédita sobre el comportamiento de las partículas subatómicas y la posible existencia de fenómenos que aún no comprende la física actual.
Visualización de la desintegración de una partícula de belleza en dos muones. Foto: Colaboración LHCb/Federico Leo Rede
¿Cómo lograron los científicos explorar el zeptoverso?
El CERN es una enorme instalación científica situada en la frontera entre Suiza y Francia, cerca de Ginebra. Allí, los investigadores hacen colisionar partículas a velocidades y energías muy elevadas para estudiar los fragmentos que se producen después de cada choque.
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El equipo de investigación estuvo integrado por unos 20 físicos del Reino Unido, Alemania, Italia, España y los Países Bajos. Foto: Universidad de Cambridge
En este caso, el equipo centró su atención en una partícula subatómica conocida como quark fondo, quark inferior o quark belleza. Se trata de una partícula inestable que existe durante apenas una billonésima y media de segundo antes de desintegrarse y convertirse en otras partículas.
Esta escala es aproximadamente 100.000 millones de veces más pequeña que un átomo, una dimensión tan diminuta que resulta imposible de observar directamente con instrumentos convencionales. Por eso, los científicos recurren a las colisiones de partículas para estudiar lo que ocurre en ese nivel de la naturaleza.
Pese a su corta existencia, los científicos consiguieron estudiar cómo interactúa con otras partículas a una escala de una billonésima de metro. Estas observaciones les permitieron acercarse a un territorio extremadamente pequeño de la naturaleza, al que han denominado zeptoverso.
El físico Harry Cliff, de la Universidad de Cambridge y responsable del análisis de los datos, explicó que la búsqueda de este tipo de desintegración comenzó hace décadas.
“Los físicos han estado buscando este tipo poco común de desintegración desde 1984, es decir, antes de que yo naciera”, comentó a BBC News.
¿Por qué este descubrimiento podría ayudar a encontrar materia oscura?
El interés por explorar el zeptoverso está relacionado con uno de los grandes enigmas de la ciencia: la materia oscura. Aunque se considera que constituye una gran parte del cosmos, los investigadores todavía no han conseguido observarla directamente. Su existencia se deduce por la influencia gravitatoria que ejerce sobre la materia ordinaria.
Algunas teorías plantean que, en escalas extremadamente pequeñas, las partículas podrían ser más sensibles a la influencia de la materia oscura. Esto significa que su presencia podría modificar la manera en que interactúan o se desintegran determinadas partículas, como los quarks.
Por esa razón, estudiar estos procesos podría ofrecer pistas sobre fenómenos que todavía permanecen ocultos. Sin embargo, el experimento no representa una detección directa de materia oscura, sino una oportunidad para investigar posibles señales de nueva física.
“Estamos llamando a la puerta de este zeptoverso”, explicó Cliff. El científico añadió que el siguiente paso consiste en profundizar en ese territorio: “Lo que queremos hacer ahora es entrar, explorar y descubrir qué nuevas partículas nos esperan. Y para ello, necesitamos más datos”.
El profesor Brian Cox, investigador de la Universidad de Manchester y ajeno al equipo responsable del estudio, también calificó el resultado como “importante”.
¿Qué harán los científicos para investigar más este mundo diminuto?
Los investigadores esperan que las próximas mejoras del detector LHCb permitan estudiar estos fenómenos con mayor precisión. Para ello, los 28 países participantes en el proyecto acordaron aportar 200 millones de dólares destinados a modernizar el equipamiento.
La actualización permitiría multiplicar por 10 la frecuencia con la que se producen estas desintegraciones, lo que facilitaría reunir más información sobre el comportamiento de las partículas. “Con eso podemos indagar en el zeptoverso y ver qué nos espera”, señaló Cliff.
Sin embargo, el proyecto enfrenta dificultades por la financiación británica. El año pasado, UK Research and Innovation (UKRI), organismo gubernamental encargado de financiar investigaciones, anunció que retiraba su contribución económica a la modernización prevista.
Tim Gershon, responsable de la colaboración internacional LHCb, advirtió que esta decisión podría comprometer la participación del país en futuros trabajos. “Reino Unido corre el riesgo de no participar y de no realizar descubrimientos realmente importantes”, declaró a BBC News.
Los científicos esperan que las mejoras previstas para la década de 2030 permitan ampliar la exploración de esta escala y avanzar en la búsqueda de respuestas sobre cómo funciona el universo.
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