Cómo nacen los diferentes tipos de mesones B exprés

Original: "Measurement of B meson production fraction ratios in proton-proton collisions at $$\sqrt{s}$$ = 13 TeV using open-charm and charmonium decays"
· CMS Collaboration
arXiv:2602.10270 · 2026-02-10 · CC BY 4.0 · 2 min
En el Gran Colisionador de Hadrones se ha medido con qué frecuencia nacen los diferentes tipos de mesones B.

En 2018, el Gran Colisionador de Hadrones llevó a cabo una recolección de datos especial: el detector CMS capturaba colisiones de protones a una velocidad vertiginosa para acumular diez mil millones de partículas con quark belleza. Estas partículas, los mesones B, viven fracciones diminutas de segundo y se desintegran en partículas más ligeras, como un tren sobrecargado que suelta vagones en marcha.

El modelo estándar predice con qué frecuencia deberían nacer los diferentes tipos de mesones B, pero se necesitan mediciones precisas para comprobar esas predicciones. Los científicos de la colaboración CMS han medido cuántos B+, B0 y B0s se producen: tres variedades que se distinguen por el tipo de quark ligero que acompaña al quark belleza. Resulta que las proporciones de sus cantidades cambian según la energía y el ángulo con el que sale la partícula.

Para obtener estos números, los físicos utilizaron dos modos de desintegración de los mesones B: en partículas con quark encanto (tales desintegraciones se ven como lluvias de partículas ordinarias) y en partículas que contienen J/ψ (estas desintegraciones dejan una huella clara de dos muones). Al comparar ambos modos, también precisaron con qué frecuencia los mesones B eligen una u otra vía de desintegración.

Diez mil millones de mesones B son aproximadamente uno por cada habitante de la Tierra, pero lograron reunirlos en un solo año de funcionamiento del colisionador.

La verificación de la simetría de isoespín —la idea de que el protón y el neutrón deberían comportarse igual en las interacciones fuertes— mostró que, dentro de la precisión de las mediciones, la simetría se cumple. Esto es un ladrillo más en los cimientos de nuestra comprensión de cómo los quarks se agrupan para formar partículas.

Los mesones B contienen el quark belleza, que es cuatro veces más pesado que el protón, pero viven solo alrededor de un picosegundo y medio; en ese tiempo, la luz alcanza a recorrer menos de un milímetro.

En la serie «Star Trek» se mencionan tecnologías de «quarks», pero los mesones B reales son demasiado efímeros como para convertirse en combustible para un motor de curvatura.

Científicos
Emmy NoetherAlbert EinsteinHans BetheLise MeitnerMargaret BurbidgeWolfgang Pauli
Conceptos
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