Zeptoverso: el mundo diminuto que podría esconder secretos desconocidos del universo
Conoce qué encontraron los científicos del CERN, cómo midieron esta escala y por qué podría ayudar a explicar los misterios de la materia
CERN explora el zeptoverso: así es el mundo más pequeño que la ciencia intenta comprender. IA
El zeptoverso abre una nueva frontera para la física de partículas. Un experimento del CERN encontró evidencias de una desintegración subatómica extremadamente rara que podría ayudar a investigar partículas desconocidas, la materia oscura y los secretos del universo.
La ciencia está explorando una dimensión de la naturaleza tan pequeña que resulta prácticamente imposible imaginarla. Se trata del denominado zeptoverso, una escala que se encuentra miles de millones de veces por debajo del tamaño de un átomo y que podría esconder partículas y fuerzas fundamentales todavía desconocidas.
El interés por este mundo microscópico aumentó después de que investigadores del Gran Colisionador de Hadrones (LHC), ubicado en el CERN, presentaran evidencias de una desintegración de partículas subatómicas que los físicos buscaban desde hace más de 40 años.
El hallazgo fue posible gracias al experimento LHCb, que permitió estudiar con mayor precisión el comportamiento de partículas conocidas como quarks de belleza.
¿Qué es el zeptoverso y qué tan pequeño es?
El zeptoverso es el nombre informal que utilizan algunos físicos para referirse a una escala de distancias extraordinariamente pequeñas, del orden de un zeptómetro.
Un zeptómetro equivale a una billonésima de una billonésima de metro, es decir, (10^{-21}) metros. Para dimensionar esta distancia, los investigadores señalan que se encuentra aproximadamente 100 mil millones de veces por debajo del tamaño de un átomo.
En esta escala, los científicos buscan comprender cómo interactúan los componentes fundamentales de la materia y si existen partículas que todavía no aparecen en las teorías actuales.
La importancia de explorar este territorio radica en que podría aportar respuestas sobre algunos de los mayores misterios de la física, entre ellos la materia oscura, la composición del universo y la existencia de fuerzas desconocidas.
Sin embargo, el zeptoverso no es un lugar que pueda observarse directamente como una galaxia o un planeta. Su exploración depende de estudiar las interacciones y transformaciones de partículas mediante experimentos de alta energía.
¿Qué descubrieron los científicos del CERN?
La investigación se concentró en una desintegración extremadamente rara: la transformación de un mesón B0, que contiene un quark de belleza, en dos partículas llamadas muones.
De acuerdo con las predicciones del Modelo Estándar de la física de partículas, este fenómeno ocurre aproximadamente una vez por cada 10 mil millones de partículas de este tipo.
Los investigadores consiguieron encontrar evidencias de este proceso utilizando el detector LHCb, que analiza los resultados de las colisiones producidas en el Gran Colisionador de Hadrones.
El resultado alcanzó una significancia estadística de 3.2 sigma al combinar los datos de diferentes periodos de observación. Esto representa una evidencia importante, aunque todavía está por debajo de los cinco sigma que habitualmente se necesitan para anunciar un descubrimiento definitivo en física de partículas.
Además, los resultados coinciden con las predicciones del Modelo Estándar y todavía deben superar la revisión científica por pares.
¿Por qué el zeptoverso podría ayudar a descubrir la materia oscura?
Una de las grandes expectativas de los científicos es que estudiar estas interacciones permita encontrar señales indirectas de partículas desconocidas.
La materia oscura es uno de los principales enigmas de la cosmología. Aunque sus efectos gravitatorios permiten inferir su presencia en el universo, los investigadores todavía no han identificado directamente de qué está compuesta.
Algunas teorías plantean que partículas desconocidas podrían modificar la frecuencia con la que se producen determinadas desintegraciones subatómicas.
Por eso, estudiar estos procesos podría ofrecer pistas sobre fenómenos que el Modelo Estándar todavía no consigue explicar.
La investigación continuará durante los próximos años. Los científicos esperan que las futuras actualizaciones del detector LHCb permitan recopilar muchos más datos y aumentar la precisión de sus mediciones.
El objetivo es profundizar en una de las fronteras más desconocidas de la naturaleza: un mundo diminuto que podría contener algunas de las respuestas más importantes sobre cómo funciona el universo.