Físicos descubren una partícula nunca antes vista sobre una mesa

Esta partícula recién descubierta podría explicar la materia oscura.

Un dibujo abstracto de partículas con ondas onduladas
La concepción de un artista de la nueva partícula axial de Higgs que surge como consecuencia del campo axial de Higgs. (Crédito de la imagen: Nature

Un grupo de científicos descubrió una partícula nunca antes vista, denominada bosón axial de Higgs, que es un ‘pariente magnético’ del bosón de Higgs, según un artículo publicado este miércoles en la prestigiosa revista Nature.

“Cuando mi estudiante me mostró los datos, pensé que debía estar equivocada”, explicó Kenneth Burch, profesor de Física en el Boston College de Massachusetts (EE.UU.) e investigador principal del equipo autor del descubrimiento. “No todos los días encuentras una nueva partícula sobre tu mesa“, añadió.

¿Cómo fue?

Concretamente, los científicos usaron un experimento de óptica de mesa para enfocarse en un material con una combinación única de propiedades, entre ellas la presencia de tritellurida de tierras raras (RTe3), un material cuántico con una estructura cristalina altamente 2D.

Fue entonces cuando observaron que los electrones de RTe3 se autoorganizan en una onda donde la densidad de la carga aumenta o se reduce de forma periódica. El tamaño de estas ondas, que emergen por encima de la temperatura ambiente, puede modularse con el tiempo, produciendo el modo de Higgs axial.

El equipo recreó el modo Higgs axial enviando luz láser de un color al cristal RTe3. La luz se dispersó y cambió a un color de menor frecuencia, mientras que la energía perdida durante el cambio de color generó el modo Higgs axial. Al hacer girar el cristal, se percataron de que la nueva partícula también controla la velocidad a la que se mueven sus electrones en un círculo, lo que significa que también debe ser magnético.

Científicos descubren "sobre una mesa" una partícula nunca antes vista
Imagen ilustrativa

“Indicios de algo nuevo”

“Originalmente, simplemente estábamos investigando las propiedades de dispersión de luz de este material. Al examinar cuidadosamente la simetría de la respuesta, descubrimos cambios anómalos que eran indicios de algo nuevo“, continuó Burch.

En este sentido, aseguró que, como tal, es el primer Higgs magnético de este tipo que se descubre, y que esto indica que el comportamiento colectivo de los electrones en RTe3 es diferente a cualquier estado visto anteriormente en la naturaleza.

Se trata de la primera vez que la comunidad científica observa un estado con múltiples simetrías rotas. En opinión de Burch, agregar esta ruptura adicional de simetría a través del modo axial de Higgs es una forma de lograr explicar la materia oscura.

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