El protón no es una esfera monolítica. Es una nube burbujeante de quarks y gluones que constantemente nacen y desaparecen. Para describir ese panorama ayudan las funciones de distribución de partones, que muestran con qué probabilidad se encuentra un quark o un gluón con cierta energía dentro del protón. Antes, estas funciones se determinaban por separado de otros números importantes, como la fuerza de acoplamiento de los quarks o la masa de la partícula elemental más pesada, el quark top.

Ahora, un grupo internacional de físicos ha cruzado por primera vez los datos de dos instalaciones legendarias. El colisionador electrón-protón HERA, en Hamburgo, proporcionó imágenes precisas del protón mediante la dispersión de electrones. Las colisiones protón-protón en el Gran Colisionador de Hadrones añadieron información sobre la producción de chorros, bosones W y Z, así como pares de quarks top. El análisis se realizó con una precisión teórica récord: se tuvieron en cuenta incluso efectos sutiles del movimiento de los quarks dentro del quark top y la emisión de gluones adicionales.

El resultado es la extracción simultánea de la interacción fuerte, la masa del quark top y el ángulo de Weinberg (que gobierna las desintegraciones débiles). La precisión resultó estar al nivel de las mejores mediciones mundiales, pero lo principal es que ahora se ven las correlaciones entre estos parámetros y la estructura interna del protón. Los autores no se detuvieron ahí y establecieron restricciones sobre desviaciones hipotéticas del modelo estándar, los llamados operadores SMEFT. Si existen nuevas partículas, deben ser muy pesadas o interactuar muy débilmente.

Este análisis conjunto es un ensayo general del futuro. Cuando entren en funcionamiento nuevos detectores y se acumulen más datos, los científicos podrán poner a prueba la teoría con aún más rigor. Quizás en estas correlaciones se esconda la clave para desentrañar la materia oscura o la naturaleza de la masa.