Dos equipos de investigadores, independientes, encuentran al mismo tiempo evidencias del primer tetraquark, la Zc (3900)

El detector Belle del acelerador de partículas KEKB, en Japón, y el detector Beijing Spectrometer III (BES III) de otro colisionador en China, encontraron al mismo tiempo y en lugares diferentes, la firma de una nueva partícula: Z_c (3900).

Las dos colaboraciones científicas, integradas por investigadores asiáticos y de otras partes del mundo, publicaron el hallazgo, también de forma independiente, en la revista Physical Review Letters, del 17 de junio de 2013. En conjunto han detectado 460 ejemplos de la nueva estructura.

La particula llamó el interés de los dos equipos, porque en un principio los datos registrados sugirieronn que Z_c (3900) podría ser un tipo desconocido de materia, formada por cuatro quarks, lo que la hacía muy llamativa, pues hasta entonces solo se conocían agrupaciones de dos quarks  o antiquarks –como los piones, por ejemplo–, o de tres quarks –como los protones–.

Con esa información, la partícula parecía tener carga eléctrica y al menos un quark encantado y otro antiencantado. El cuarteto se completaría con un quark arriba y un quark antiabajo, según sospechaban los científicos.

Las siguientes investigaciones confirmaron que efectivamente se trataba de una partícula con cuatro quarks y no, por ejemplo, de la interacción de dos partículas con un par de quarks cada una, o de uniones esporádicas de este tipo de constituyentes esenciales de la materia.

Finalmente se confirmó que la Z_c(3900) es una partícula subatómica, concretamente, un hadrón que se considera como el primer tetraquark o molécula hadrónica que ha sido observada experimentalmente.

El descubrimiento de Z_c (3900) ha sido el resultado de las investigaciones con otra partícula, Y (4260), descubierta en 2005. Al estudiar su desintegración en los dos colisionadores, los físicos notaron un pico de la energía de unos 3,9 gigaelectronvoltios, unas cuatro veces el peso de un protón. Esto sugirió la existencia de una partícula de cuatro quarks, toda una novedad en física de partículas que había que demostrar.