La partícula X(2370) es un glueball. La colaboración internacional BESIII confirmó que ese objeto está compuesto enteramente por gluones, sin un solo quark, y con eso identificó una nueva forma de materia. El anuncio se hizo en la Conferencia Internacional de Física de Altas Energías (ICHEP), en Natal, Brasil.
A diferencia del resto de la materia, que se construye a partir de quarks, esta no tiene ninguno.
Los gluones son las partículas que transmiten la fuerza nuclear fuerte. Cargan su propia carga y, por eso, pueden atraerse y ligarse entre sí sin necesidad de quarks. El glueball es la única partícula conocida compuesta solo por portadores de fuerza.
La búsqueda llevaba casi medio siglo. Los glueballs habían sido predichos hace casi 50 años por la cromodinámica cuántica, la teoría de la fuerza nuclear fuerte, pero ninguno se había observado. Según la colaboración BESIII, se trata del resultado experimental más claro en ese período.
"Es un triunfo experimental; es la evidencia más fuerte hasta ahora de que pueden existir en la naturaleza partículas dominadas por un componente de glueball", afirmó Colin Morningstar, físico de partículas de la Universidad Carnegie Mellon, que no participó del estudio.
El experimento se realizó en el Colisionador de Electrones y Positrones de Beijing, operado por el Instituto de Física de Altas Energías (IHEP) de la Academia de Ciencias de China. El equipo detectó el X(2370) hace más de una década y midió sus propiedades cuánticas durante 15 años.
El análisis se apoyó en una muestra de alrededor de 10.000 millones de eventos de colisión J/ψ, un conjunto que la colaboración amplió en 2024. Con esos datos, los físicos determinaron que la partícula tiene una paridad de espín de 0⁻⁺, el valor que la cromodinámica cuántica predice para un glueball pseudoescalar.
La masa medida ronda los 2,37 GeV/c². El canal de desintegración relevante quedó suprimido por debajo de 2,7 millonésimas de un uno por ciento, un margen que reforzó la interpretación.
El paso siguiente es afinar esa lectura. La colaboración identificó que el constituyente dominante del X(2370) es un glueball pseudoescalar, no que la partícula sea un glueball puro.