El experimento CMS observa por primera vez una nueva excitación del barión Xi(b) neutro (formado por los quarks b, s y u)

Hay noticias importantes en física de partículas que seguramente no rellenan los titulares de los medios pero que en este blog no podemos olvidar. El descubrimiento de una nueva resonancia de un barión (formado por tres quarks) es muy importante a la hora de realizar estudios de precisión del modelo estándar. El experimento CMS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en el CERN, tras analizar 5,3 /fb de colisiones a 7 TeV durante 2011 ha descubierto con una significación estadística de 5 sigmas un nuevo estado excitado de un barión usb llamado Ξ*b0, cuya masa es 5945,0 ± 2,8 MeV. El estado fundamental del barión neutro Ξb0, formado por un quark fondo (b), uno extraño (s) y uno arriba (u), ya había sido observado, pero la teoría predice múltiples estados excitados. El primero en ser observado es Ξ*b0 (con JP=3/2+) que se ha resistido a su detección porque decae muy rápidamente en partículas más ligeras (una cascada con un protón, dos muones y tres piones).  No es fácil relatar el alarde técnico que requiere realizar esta detección en las colisiones protón contra protón en el LHC. Más información en “Observation of a new Xi_b beauty particle,” CMS News, siendo el artículo técnico CMS Collaboration, “Observation of an excited Xi(b) baryon,” Submitted on 26 Apr. 2012, arXiv:1204.5955.

PS (28 abr. 2012): Recomiendo leer a Matt Strassler, “CMS Finds a New (Expected, Composite) Particle,” OPS, April 27, 2012, quien discute en detalle la diferencia entre encontrar una nueva partícula “elemental” y confirmar la existencia de una partícula “compuesta” (en este caso, un barión, una partícula similar a un protón, compuesta de quarks).