Manuel Michelone
La física de partículas es probablemente una rama de la física en donde un día sí y otro también, se hacen nuevos descubrimientos, nuevas partículas, nuevas propiedades de la materia, etcétera. Y si nos ponemos a pensar este hecho habla de la gran riqueza de posibilidades que se están experimentando gracias a los colisionadores de partículas, por ejemplo, el colisionador de hadrones que está en Suiza, el cual nos trae novedades de la física moderna de forma continua.
Hoy, por ejemplo, nos hablan de que hace unos 60 años, los investigadores se dispusieron a buscar conjuntos de cuatro neutrones a los que llamaron tetraneutrones. Desde luego que las especulaciones teóricas, basadas en las matemáticas que gobiernan los eventos en la física de partículas, daban la posibilidad de la existencia de estos “clusters” de neutrones. Pero una cosa es suponer su existencia y otra llegar a probar que verdaderamente existen. Cabe además señalar que cuando los físicos nos hablan de protones, neutrones, electrones, etcétera, nos están platicando de partículas que simplemente no se pueden ver y aún así hay incluso estudios de la textura del protón, por mencionar uno de los temas que para los mortales, es absolutamente fuera de toda credibilidad porque, ¿cómo podemos saber la textura de una partícula tan pero tan pequeña que ni siquiera podemos ver?
Pues bien, aparte del núcleo atómico, que se sabe que está compuesto de protones y neutrones, los cuales están fuertemente ligados, los tetraneutrones deberían ser conjuntos de cuatro neutrones en estados resonantes o “quasi-enlazados”. Esto quiere decir que en caso de existir estos tetraneutrones, podrían tener apenas un tiempo de vida de alrededor de una millonésima de billonésima de segundo. Esto se publicó en la revista Nature (https://www.nature.com/articles/s41586-022-04827-6).
Los neutrones son partículas que no tienen carga eléctrica, son neutros pues. Pero si podemos hablar cuatro neutrones en un conjunto cerrado, se piensa que se podrían probar las misteriosas fuerzas entre neutrones y el trabajo interno del núcleo atómico. Y es que todos los núcleos atómicos contienen uno o más protones, por lo que a los científicos les gustaría tener un panorama completo de las fuerzas que ocurren en los grupos en donde solamente hay neutrones.
Los físicos dedicados a estos temas buscan crear experimentos que encuentren las partículas deseadas. Por ejemplo, para crear un cuarteto de neutrones, el físico Meytal Duer, de la Universidad Técnica de Darmstadt, en Alemania, junto con sus colegas, empiezan trabajando con un rayo de un elemento radioactivo rico en neutrones, llamado helio-8, el cual fue creado en RIKEN, en Wako, Japón. El equipo entonces hace pasar el rayo sobre el objetivo que contiene protones. Se entiende que cuando un protón choca con un núcleo de helio-8, el primero golpea un grupo de dos protones y dos neutrones, a lo cual se le llama partícula alfa. Debido a que cada núcleo de helio-8 contiene dos protones y seis neutrones, esto les deja cuatro núcleos solos. Y entonces, una vez que tienen este escenario, los científicos determinan la energía de los custro neutrones. Esto –dicen ellos– es la firma de la resonancia.
En el pasado hubo algunas indicaciones de estos tetraneutrones, pero en este último estudio, se han observado unos 30 conjuntos (clusters), lo cual parece ser que podrían probar la existencia de estos grupos de partículas. Sin embargo, los cálculos teóricos de lo que pasa cuando cuatro núcleos chocan ha hecho que se generen muchas dudas sobre si la resonancia de los tetraneutrones es posible. Y es que si las fuerzas entre neutrones fuesen lo suficientemente fuertes para crear esta resonancia, cierto tipos de núcleos atómicos podrían existir y no se tienen hoy en día noticias de ellos. Todo esto de acuerdo con la física teórica Natalia Timofeyuk, de la Universidad de Surrey en Guildford, Reino Unido.
El problema es pues la supuesta existencia de esta resonancia de los tetraneutrones, que de no ser este fenómeno, los científicos no tienen otra alternativa para explicar lo que están midiendo. Es evidente que aún se necesitan más experimentos. Cabe señalar que los neutrones son más difíciles de detectar porque como no tienen carga eléctrica, no hay forma de observarlos directamente. Habrá que seguir esta discusión teórica para ver a qué conclusiones llegan todos estos nuevos experimentos.
Fuente: https://www.sciencenews.org/article/tetraneutron-four-neutron-cluster-physics-nuclear-forces
