{"id":20925,"date":"2025-07-16T17:00:21","date_gmt":"2025-07-16T15:00:21","guid":{"rendered":"https:\/\/igfae.usc.es\/igfae\/?p=20925"},"modified":"2025-08-19T14:27:58","modified_gmt":"2025-08-19T12:27:58","slug":"lhcb-cern-asimetria-cp-barions","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/igfae.usc.es\/igfae\/es\/lhcb-cern-asimetria-cp-barions\/","title":{"rendered":"El experimento LHCb del CERN descubre una nueva \u00e1rea para estudiar la asimetr\u00eda entre materia y antimateria en el Universo"},"content":{"rendered":"

La revista Nature<\/em>, una de las referencias de la ciencia mundial, publica este mi\u00e9rcoles un hallazgo fundamental<\/a> para comprender la prevalencia de la materia sobre la antimateria desde los or\u00edgenes del universo. El art\u00edculo, firmado por el equipo del experimento LHCb del CERN, en el que participa el Instituto Galego de F\u00edsica de Altas Enerx\u00edas (IGFAE), centro mixto de la Universidade de Santiago de Compostela (USC) y la Xunta de Galicia, abre una nueva v\u00eda en la b\u00fasqueda de f\u00edsica m\u00e1s all\u00e1 del Modelo Est\u00e1ndar, la construcci\u00f3n m\u00e1s completa que la ciencia ha conseguido hasta ahora para explicar el universo conocido y sus componentes elementales.<\/p>\n

Tras analizar una ingente cantidad de datos de colisiones producidas en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), la colaboraci\u00f3n LHCb ha obtenido la primera evidencia s\u00f3lida de una asimetr\u00eda fundamental en la desintegraci\u00f3n de bariones (part\u00edculas formadas por tres quarks, como los protones y los neutrones, presentes en los n\u00facleos at\u00f3micos). Anteriormente, en 2017 y 2019, ya se hab\u00edan observado indicios de este fen\u00f3meno, que ahora se han confirmado con un nivel de certeza estad\u00edstica mucho mayor, seg\u00fan los resultados que hoy publica Nature<\/em> y que ya fueron presentados en marzo de este a\u00f1o<\/a> en la conferencia \u2018Rencontres de Moriond\u2019.<\/p>\n

Esta asimetr\u00eda, conocida como violaci\u00f3n de carga-paridad (CP), es una de las claves para explicar por qu\u00e9 la materia domina sobre la antimateria desde los or\u00edgenes del universo. \u201cEl Modelo Est\u00e1ndar de la F\u00edsica de Part\u00edculas es uno de los m\u00e1s exitosos de la f\u00edsica. Sin embargo, no es capaz de explicar ciertos fen\u00f3menos naturales, como el hecho de que el universo conocido est\u00e9 completamente dominado por la materia, lo cual nos indica que faltan ingredientes en el modelo\u201d, explica Mar\u00eda Vieites D\u00edaz, coordinadora adjunta de f\u00edsica en la colaboraci\u00f3n LHCb<\/a> e investigadora Ram\u00f3n y Cajal en el IGFAE y la USC.<\/p>\n

Primera evidencia s\u00f3lida de la violaci\u00f3n CP en bariones<\/strong><\/h4>\n

La violaci\u00f3n CP ya hab\u00eda sido observada anteriormente en mesones (part\u00edculas compuestas por un par quark-antiquark, que median en la interacci\u00f3n fuerte), pero no en bariones. Aquel descubrimiento, logrado en 1964, vali\u00f3 el Premio Nobel de F\u00edsica en 1980 a dos de sus art\u00edfices, James Cronin y Val L. Fitch. \u201cAvances como este, que estudian las diferencias de comportamiento entre materia y antimateria, son nuevas piezas que nos ayudan a comprobar las predicciones del Modelo Est\u00e1ndar en uno de sus puntos d\u00e9biles\u201d, destaca Mar\u00eda Vieites.<\/p>\n

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Ilustraci\u00f3n de la desintegraci\u00f3n del bari\u00f3n beauty-lambda \u039bb<\/sub>, part\u00edcula en la que se detect\u00f3 la asimetr\u00eda por parte del detector LHCb. Cr\u00e9dito: LHCb \/ CERN.<\/p><\/div>\n

En esta ocasi\u00f3n, la violaci\u00f3n CP se observ\u00f3 en un \u2018pariente\u2019 m\u00e1s pesado de los protones y neutrones, de vida corta, llamado bari\u00f3n beauty-lambda \u039bb<\/sub>, compuesto por un quark up<\/em>, un quark down<\/em> y un quark beauty<\/em>. \u201cEste nuevo resultado es fruto de una toma de datos muy eficiente durante los a\u00f1os 2011-2018, y de un an\u00e1lisis posterior muy elaborado, lo que permiti\u00f3 medir con gran precisi\u00f3n estas diferencias entre materia y antimateria, logrando un resultado muy claro en un nuevo sistema (la materia bari\u00f3nica) por primera vez\u201d, subraya la investigadora gallega.<\/p>\n

La raz\u00f3n por la que se ha tardado m\u00e1s en observar la violaci\u00f3n CP en bariones que en mesones se debe al peque\u00f1o tama\u00f1o del efecto y a la cantidad de datos necesarios\u201d, comenta Vincenzo Vagnoni, portavoz de la colaboraci\u00f3n LHCb. \u201cNecesit\u00e1bamos una m\u00e1quina como el LHC, capaz de producir un n\u00famero suficiente de bariones \u2018beauty\u2019 y sus contrapartes de antimateria, y tambi\u00e9n un experimento capaz de identificar con precisi\u00f3n los productos de su desintegraci\u00f3n. Han hecho falta m\u00e1s de 80.000 desintegraciones para observar por primera vez esta asimetr\u00eda\u201d, destaca Vagnoni.<\/p>\n

Nuevas fuentes de asimetr\u00eda a\u00fan por descubrir<\/strong><\/p>\n

A pesar del hito publicado hoy, quedan muchas inc\u00f3gnitas por resolver. La magnitud de la violaci\u00f3n CP que predice el Modelo Est\u00e1ndar no es suficiente para explicar la asimetr\u00eda entre materia y antimateria. Esto sugiere que existen nuevas fuentes de violaci\u00f3n CP m\u00e1s all\u00e1 de las contempladas por el modelo actual, a\u00fan por descubrir. Esta b\u00fasqueda constituye una parte importante del programa de f\u00edsica del LHC y seguir\u00e1 desarroll\u00e1ndose en futuros colisionadores de part\u00edculas.<\/p>\n

\u201cCuantos m\u00e1s sistemas en los que observemos violaci\u00f3n CP, y cuanto mayor sea la precisi\u00f3n de estas mediciones, m\u00e1s oportunidades tendremos para poner a prueba el Modelo Est\u00e1ndar y buscar nueva f\u00edsica m\u00e1s all\u00e1 de \u00e9l\u201d, se\u00f1ala Vagnoni.<\/p>\n

Ese es, por tanto, uno de los retos presentes y futuros de la colaboraci\u00f3n LHCb. \u201cEl trabajo contin\u00faa para realizar estas mediciones utilizando otros bariones y otros estados finales, tanto con los datos de los periodos anteriores como con los que se est\u00e1n tomando actualmente, en el periodo conocido como LHC Run 3\u201d, concluye Mar\u00eda Vieites.<\/p>\n

El IGFAE en la colaboraci\u00f3n LHCb y en el CERN<\/strong><\/p>\n

El Instituto Galego de F\u00edsica de Altas Enerx\u00edas es uno de los miembros fundadores del experimento LHCb del CERN, que cuenta en total con cerca de 1.800 personas, pertenecientes a m\u00e1s de 100 centros de investigaci\u00f3n en 24 pa\u00edses. Con casi 40 miembros vinculados a esta colaboraci\u00f3n, representa actualmente el equipo espa\u00f1ol m\u00e1s numeroso en LHCb, ocupando cargos de alta responsabilidad.<\/p>\n

Adem\u00e1s del trabajo experimental, el personal del instituto mantiene una estrecha colaboraci\u00f3n con el CERN desde la perspectiva te\u00f3rica, en \u00e1reas como la cromodin\u00e1mica cu\u00e1ntica, los neutrinos o la f\u00edsica nuclear. Asimismo, el IGFAE participa en los grupos de discusi\u00f3n sobre los futuros aceleradores del CERN.<\/p>\n

El IGFAE es un centro de investigaci\u00f3n creado en 1999 por la Universidad de Santiago de Compostela y la Xunta de Galicia. Su misi\u00f3n es coordinar y promover la investigaci\u00f3n cient\u00edfica y t\u00e9cnica en f\u00edsica de altas energ\u00edas, f\u00edsica de part\u00edculas y f\u00edsica nuclear, as\u00ed como en campos relacionados como la astrof\u00edsica, la f\u00edsica m\u00e9dica y la instrumentaci\u00f3n. El instituto cuenta con alrededor de 140 miembros que participan en importantes instalaciones experimentales como el CERN, el Observatorio Pierre Auger, LIGO y GSI\/FAIR, entre otras.<\/p>\n

El IGFAE ha sido acreditado como Unidad de Excelencia Mar\u00eda de Maeztu por la Agencia Estatal de Investigaci\u00f3n del Gobierno espa\u00f1ol. Tambi\u00e9n forma parte de la red CIGUS de la Xunta de Galicia, que acredita la calidad y el impacto de su investigaci\u00f3n. El centro est\u00e1 cofinanciado por la Uni\u00f3n Europea a trav\u00e9s del Programa Galicia Feder 2021-2027.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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