Los físicos de Cambridge han encontrado evidencia de un evento que ocurre solo una vez cada 10 mil millones de partículas, lo que los acerca a la comprensión de la materia oscura, el Big Bang y un mundo misterioso mucho más pequeño que un átomo.
Científicos británicos han detectado signos de un evento extraordinariamente raro en lo profundo de los componentes básicos de la materia, lo que genera esperanzas de descubrir partículas previamente desconocidas que podrían ayudar a explicar cómo comenzó el universo.
El avance, liderado por físicos de la Universidad de Cambridge, es el resultado de más de 40 años de búsqueda y podría ayudar a los investigadores a explorar un mundo misterioso miles de millones de veces más pequeño que un átomo.
Conocido como zeptoverso, este reino inimaginablemente pequeño es uno de los lugares donde los científicos esperan encontrar respuestas a algunas de las preguntas más importantes sin respuesta en física, incluido de qué está hecha la materia oscura y por qué el universo contiene tanta más materia que antimateria.
La investigación se llevó a cabo en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), una enorme máquina subterránea en el CERN, cerca de Ginebra, que rompe partículas a velocidades tremendas para investigar de qué están hechas.
Los científicos estaban estudiando partículas que contienen los llamados quarks de belleza, bloques de materia de vida corta que se producen durante las colisiones.
Estas partículas sobreviven sólo alrededor de una billonésima y media de segundo antes de descomponerse en otras partículas.
El equipo dirigido por Cambridge ha encontrado ahora evidencia de un evento excepcionalmente raro en el que una de estas partículas produce dos partículas más pequeñas llamadas muones, que son parientes más pesados de los electrones.
El Dr. Harry Cliff, del Laboratorio Cavendish de Cambridge, que dirigió el análisis, dijo: “Lo que encontramos en estos últimos resultados es una desintegración increíblemente rara de una de estas bellas partículas, donde se convierte en dos partículas aún más pequeñas llamadas muones.
“Este proceso sólo ocurre con una de cada diez mil millones de partículas de belleza, por lo que es increíblemente difícil de encontrar”.
Los investigadores han estado buscando evidencia de este evento en particular desde 1984, pero su extrema rareza ha hecho que sea casi imposible de detectar.
El equipo finalmente avanzó utilizando un detector recientemente actualizado en el CERN, que recopiló enormes cantidades de información durante 2024 y 2025.
Con la ayuda del aprendizaje automático, los científicos pudieron examinar los resultados y separar las señales débiles que buscaban de innumerables otras colisiones de partículas.
El hallazgo podría eventualmente ayudar a los científicos a investigar un mundo tan pequeño que sus distancias se miden en zeptómetros, cada uno equivalente a una billonésima de milmillonésima de metro.
Los investigadores creen que pueden existir partículas o fuerzas desconocidas a estas escalas, lo que podría ofrecer pistas sobre misterios que las teorías científicas actuales no pueden explicar completamente.
Si bien los últimos resultados no establecen la existencia de partículas nuevas, brindan a los científicos una nueva y poderosa forma de buscar signos de física previamente no descubierta.
La evidencia ha alcanzado un nivel de confianza estadística conocido como 3,2 sigma, suficiente para sugerir que la señal es real, aunque se necesitarán más datos antes de que los físicos puedan declarar un descubrimiento confirmado.
“Los físicos han estado buscando este raro tipo de descomposición desde 1984, es decir, antes de que yo naciera”, añadió Cliff.
“Ver por primera vez pruebas claras de esta rara descomposición fue emocionante”, añadió. “Ahora estamos llamando a la puerta del zeptoverse. No puedo esperar a ver qué encontramos a medida que exploramos más profundamente”.
Los hallazgos, que aún no han sido sometidos a revisión por pares, se presentarán hoy en el CERN.
Los científicos esperan que nuevas mejoras en el equipo del colisionador en la década de 2030 les permitan examinar estos raros eventos con mucho mayor detalle.
El profesor Tim Gershon, de la Universidad de Warwick, que dirige el experimento LHCb, dijo: “Este fantástico resultado muestra las extraordinarias capacidades del LHCb para sondear la naturaleza en el nivel fundamental. Este proyecto, impulsado y dirigido por físicos del Reino Unido, está produciendo una ciencia hermosa”.
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Imagen principal: Dentro del túnel subterráneo del Gran Colisionador de Hadrones en el CERN, cerca de Ginebra, donde los científicos chocan partículas a enormes velocidades para investigar los componentes básicos del universo. Un equipo liderado por Cambridge ha detectado evidencia de una desintegración de partículas excepcionalmente rara que podría ayudar a los físicos a explorar el misterioso ‘zeptoverso’, un reino miles de millones de veces más pequeño que un átomo. Crédito: Maximilien Brice / CERN / Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0)