Pentaquark

Dos modelos de un pentaquark genérico

Una "bolsa" de 5 quarks

Modelo "mesón+barión"

q denota un quark, mientras que q designa un antiquark. Las líneas onduladas representan gluones, que establecen la interacción nuclear fuerte entre quarks. Los colores hacen referencia a la carga de color de los quarks. Tanto rojo como azul como verde deben estar presentes en sendos quarks, mientras que el quark restante puede adoptar cualquiera de ellos, correspondiéndole al antiquark su anticolor. En este caso, se han coloreado de azul y "antiazul" (representado como amarillo).

Un pentaquark es una partícula subatómica hipotética compuesta por un grupo de cinco, cuatro quarks y un antiquark ligados juntos, por lo que es rara respecto a los tres quarks normales de los bariones y a los dos de los mesones.

Más precisamente, un pentaquark está compuesto por cuatro quarks en parejas llamadas diquark y de un antiquark. Cada quark tienen un número de barión de +1⁄3, y los antiquarks de −1⁄3. Por esto tiene un número bariónico próximo a 1 = (4 × 1/3 - 1/3) representado por Θ. En resumen, el pentaquark tendría un número bariónico total de 1, y así sería un barión

Más aún, porque tiene cinco quarks en vez de los habituales tres encontrados en bariones regulares (también conocidos 'triquarks'), es clasificado como un barión exótico, nueva clasificación destinada a contener a los pentaquarks y a otras posibles partículas. El nombre pentaquark fue acuñado por Harry J. Lipkin en 1987,^[1]​ a pesar de que la posibilidad de partículas de cinco quarks fue postulada tan temprano como en 1964 cuándo Murray Gell-Mann postuló por primera vez la existencia de quarks.^[2]​ A pesar de que fue pronosticado por décadas, los pentaquarks han probado ser sorprendentemente difíciles de descubrir y algunos físicos empezaban para sospechar que una ley desconocida de la naturaleza impedía su producción.^[3]​

Fuera de los laboratorios de física de partículas, los pentaquarks también podrían ser producidos naturalmente por supernovas como parte del proceso de formar una estrella de neutrones.^[4]​ El estudio de los pentaquarks podría ofrecer ideas de cómo se forman estas estrellas, así como permitir a los científicos un mejor estudio de la fuerza fuerte y de las interacciones de partículas.

1. ↑ H. J. Lipkin (1987). «New possibilities for exotic hadrons — anticharmed strange baryons». Physics Letters B 195 (3): 484-488. Bibcode:1987PhLB..195..484L. doi:10.1016/0370-2693(87)90055-4. 
2. ↑ «Observation of particles composed of five quarks, pentaquark-charmonium states, seen in Λ0
   b→J/ψpK⁻ decays». CERN/LHCb. 14 de julio de 2015. Consultado el 14 de julio de 2015. 
3. ↑ H. Muir (2 de julio de 2003). «Pentaquark discovery confounds sceptics». New Scientist. Consultado el 8 de enero de 2010. 
4. ↑ I. Sample (14 de julio de 2015). «Large Hadron Collider scientists discover new particles: pentaquarks». The Guardian. Consultado el 14 de julio de 2015.