Presentada en sociedad la partícula más perseguida: el quark top

Los portavoces de 900 científicos, en dos equipos competidores-colaboradores, anunciaron ayer en el Laboratorio Fermímab (Chicago, EE UU) que, definitivamente, han encontrado y medido el quark top, el sexto y último de la familia de éstas partículas elementales contituyentes de toda la materia, con otras seis de otro tipo ya conocidas. Se han necesitado varios meses de experimento para confirmar el hallazgo avanzado en abril pasado.

El sexto de estos ladrillos fundamentales de la materia ha costado a los físicos 17 años de búsqueda y uno más de confirmación. La carrera concluyó ayer cuando William Carithers y Ciorgio Belletini- en nombre de los 450 científicos del equipo CDF, de Fermilab, comunicaron que ahora están seguros de su descubrimiento con datos precisos. "El pasado abril, anunciamos la primera evidencia experimental directa del quark top. Ahora, el análisis de tres veces más datos establece el descubrimiento", dijo Carithers. Y Hugh Montgomery, portavoz del otro equipo, Dzero, junto con Paul Grannis, comentó: "El año pasado, nosotros no teníamos suficientes datos para decir que teníamos el quark top, ahora la señal es clara". Ambos grupos trabajan simultánea e independientemente con, el mismo objetivo en los dos detectores del acelerador de partículas Tevatron -de 6,4 kilómetros de circunferencia- de Fermilab, el único del mundo con su5ciente energía para encontrar el top. Los 900, especialistas son científicos de América, Europa y Asia.Cuando los físicos explican que sólo dos de los seis quarks, el up y el down, forman todos los núcleos de los átomos conocidos, parece un disparate el empeño de encontrar el resto, incluido el top. Pero es que para comprobar la veracidad del Modelo Estándar -la teoría que describe las interacciones de todas las partículas elementales conocidas- hay que comprobar la existencia de las que. resultaron aniquiladas en el Universo primitivo, como el quark top, que era la pieza que faltaba.

Claro que la del top es una existencia provocada en el Tevatron, donde se hacen chocar haces de partículas para reproducir un poco el cosmos en sus primeros instantes, a alta energía.

Tres españoles"Hemos encontrado 43 sucesos [colisiones de partículas] con las características del quark top, en comparación con los 12 que presentamos el año pasado", explica Teresa Rodrigo, de Férmilab y profesora de la Universidad de Cantabria. "La probabilidad de que los datos sean una simple fluctuación o error es ahora muy pequeña, 0,0001 %, es decir, mil veces menor que en abril de 1994, cuando la probabilidad de error era 0,26%", continúa. "Esto significa que se establece firmemente la existencia de este sexto y último quark predicho en el Modelo Estándar". Dzero presentó ayer 17 sucesos y con datos menos precisos.

Rodrigo es uno de los tres fisicos españoles en CDF, junto a José M. Benlloch y Jorge F. de Trocóniz, quien dijo desde Chicago: "Hoy presentamos los datos de casi un año de trabajo, hemos analizado unos 50 millones de colisiones de partículas".

Cada equipo envió el viernes pasado un artículo para su publicación a la revista Physical Review Letters. El de CDF es una comunicación breve en la que aparece la palabra "observación" en lugar de "evidencias", como escribieron en el largo artículo presentado hace 10 meses. Parecen sutilezas, pero son muy importantes para los científicos. "Ahora no hay ninguna duda", dijo Benlloch."No es un descubrimiento puntual que se hace de la noche a la mañana, sino que exige un largo proceso de acumulación de datos para establecerlo de forma precisa", comenta Rodrigo. La dificultad de encontrar el quark top residía en su enorme masa, muy superior a la de los demás quarks, por lo que había que provocar choques muy energéticos en un acelerador para crearla. La búsqueda ha sido difícil y larga: el top sólo aparece en una de cada 10.000 millones de colisiones y se desintegra casi instantáneamente. Pero CDF ha logrado ahora precisar la masa del top, el dato esencial, que queda establecida en 176 GeV (gigaelectronvoltios, una medida de masa de las partículas), con un margen de error de ± 13. "Tenemos el top y ahora empezaremos a trabajar con él. Se trata de entender las características de esta partícula con más detalle, saber cómo se comporta...", dice Trocóniz.