- Nuevos datos de BESIII refuerzan la interpretación de X(2370) como un “glueball”, una partícula dominada por gluones.
- La existencia de estas estructuras está permitida por la cromodinámica cuántica, pero su identificación experimental se ha resistido durante décadas.
Una colaboración internacional que trabaja con el experimento BESIII, en el Colisionador Electrón-Positrón de Pekín, ha reunido la que considera hasta ahora la evidencia experimental más clara de que la partícula X(2370) contiene un componente dominante de glueball: un estado formado fundamentalmente por gluones, las partículas responsables de transmitir la interacción nuclear fuerte.
La idea resulta posible por una peculiaridad de la cromodinámica cuántica. Los gluones no solo transmiten la fuerza que mantiene unidos a los quarks, sino que también pueden interactuar entre ellos. La teoría permite por ello estados ligados de gluones sin necesidad de que los quarks constituyan su estructura dominante. Detectarlos, sin embargo, es especialmente difícil porque los estados observados experimentalmente pueden mezclarse con otras partículas compuestas.
X(2370) no es nueva. BESIII la observó por primera vez en 2011 y durante años ha estudiado sus propiedades. En 2024, utilizando una muestra de unos 10.000 millones de desintegraciones de partículas J/ψ, la colaboración determinó que sus números cuánticos de espín y paridad son 0⁻⁺, compatibles con las predicciones de cálculos de cromodinámica cuántica en red para un glueball pseudoescalar.
El nuevo paso consiste en el estudio de varios modos adicionales de desintegración. Según el Instituto de Física de Altas Energías de la Academia China de Ciencias, los datos permiten establecer el carácter de singlete de sabor de X(2370), una propiedad esencial para diferenciar una estructura dominada por gluones de los mesones ordinarios construidos principalmente con quarks y antiquarks.
A partir del conjunto de masa, números cuánticos y patrones de desintegración, BESIII sostiene que un componente de glueball debe dominar X(2370). Nature describe el resultado como una evidencia especialmente sólida después de décadas de búsqueda.
Conviene, no obstante, evitar una simplificación excesiva. En la cromodinámica cuántica real, los estados formados por gluones pueden mezclarse con estados que contienen quarks. Por eso resulta más riguroso describir X(2370) como una partícula dominada por un componente glueball que afirmar que se trata necesariamente de una esfera completamente pura de gluones.
La relevancia del resultado va más allá de añadir una nueva partícula al catálogo. Ofrece una prueba experimental de una de las consecuencias más peculiares de la interacción fuerte: que sus propios portadores pueden interactuar y formar estados ligados de materia.
