El CERN halla la primera evidencia de la desintegración más rara de una partícula de belleza

Los físicos del CERN han hallado la primera evidencia de la desintegración más rara de una partícula de belleza jamás observada, que ocurre solo una vez por cada diez mil millones de partículas de belleza. Anunciado el martes 3 de noviembre de 2026, el resultado pone fin a una búsqueda que comenzó en 1984 y da a los científicos una nueva prueba del Modelo Estándar.

La desintegración, en la que un mesón B0 se convierte en un par de muones, fue detectada por la colaboración LHCb en el Gran Colisionador de Hadrones. La evidencia supera el umbral de tres desviaciones estándar, pero queda por debajo de las cinco necesarias para un descubrimiento.

Puntos Clave

• La colaboración LHCb del CERN anunció el martes 3 de noviembre de 2026 la primera evidencia de un solo experimento de un mesón B0 que se desintegra en dos muones (B0 → μ+μ−).
• La desintegración ocurre solo una vez por cada diez mil millones de partículas de belleza.
• Los datos del detector mejorado en 2024-2025 alcanzaron 3,0 sigmas; combinados con los de 2011-2018, subieron a 3,2 sigmas, por encima del umbral de evidencia pero por debajo del estándar de 5 sigmas.
• La tasa medida es de unas 1,14 desintegraciones por cada diez mil millones, en línea con el Modelo Estándar, y el mismo análisis dio la medición más precisa de la desintegración hermana Bs0.
• El artículo (arXiv:2611.00230) se presentó el 3 de noviembre y aún no ha sido revisado por pares; el detector mejorado recoge datos cinco veces más rápido.

Qué Pasó

La colaboración LHCb anunció el resultado en un seminario en el CERN el martes 3 de noviembre de 2026, con la primera evidencia de un solo experimento de la desintegración B0 → μ+μ−. En este proceso, un quark de belleza y un antiquark abajo de un mesón B0 se aniquilan y liberan energía que se convierte en un muón y su antipartícula. Un muón es un primo más pesado del electrón, y detectar el par entre la avalancha de partículas del LHC es formidable.

Los datos del detector mejorado en 2024 y 2025 mostraron evidencia a 3,0 desviaciones estándar, es decir, solo un 0,3 por ciento de probabilidad de que la señal apareciera por azar. Combinados con las de 2011 a 2018, subieron a 3,2 desviaciones estándar. La tasa medida, unas 1,14 por cada diez mil millones, quedó cerca de la prevista por el Modelo Estándar.

El mismo análisis también dio la medición más precisa del mundo de la desintegración hermana Bs0, con unas 3,25 por cada mil millones y una vida media efectiva de 1,60 ± 0,16 picosegundos. La desintegración Bs0 es unas treinta veces más frecuente y se observó por primera vez en un análisis conjunto de LHCb y CMS en 2015.

Antecedentes y Contexto

La búsqueda se remonta a 1984, cuando los físicos vieron que estas desintegraciones raras podían revelar partículas demasiado pesadas para un colisionador. La física cuántica dice que incluso las partículas demasiado masivas para aparecer en una colisión pueden influir brevemente en una desintegración, así que una medición precisa puede revelar sus huellas. Por eso estos procesos se llaman «canales dorados» en la caza de nueva física.

El avance llegó tras una gran mejora del experimento LHCb en 2024. El detector mejorado recoge datos cinco veces más rápido que entre 2010 y 2018 y distingue mejor las partículas. Con técnicas de aprendizaje automático, esas mejoras permitieron al equipo de 19 personas suprimir el enorme fondo de procesos ordinarios que habría ahogado la diminuta señal.

El análisis fue codirigido por el Dr. Harry Cliff, de Cambridge, y el profesor Tim Gershon, de Warwick, dirige la colaboración LHCb.

La desintegración de partícula de belleza del CERN: una entre diez mil millones

La cifra es difícil de asimilar: por cada diez mil millones de partículas de belleza, solo se espera que un mesón B0 se desintegre en un par de muones. Esa rareza es lo que la hace valiosa. Como el proceso está tan suprimido en el Modelo Estándar, incluso una pequeña contribución de una partícula no descubierta podría cambiar su tasa de forma apreciable, fijando límites estrictos sobre partículas demasiado pesadas para el LHC.

Los físicos llaman a este alcance el «zeptoverso»: un zeptómetro es 10&supminus;²¹ metros, una escala mucho menor que cualquier cosa que un colisionador pueda sondear de frente. La desintegración B0 es sensible a la física a esa escala, y por eso se buscó durante más de cuatro décadas.

Reacciones y Declaraciones

Marco Santimaria, codirector del equipo de análisis de 19 personas, dijo que la caza puso a prueba a una generación de físicos. «Los físicos llevan más de cuarenta años persiguiendo esta desintegración», afirmó. «Se necesita una precisión extrema para distinguir los muones del abrumador fondo».

Harry Cliff, coordinador de desintegraciones raras de LHCb, dijo que la evidencia abre una nueva vía más allá del alcance directo del LHC. «Ver evidencia de esta rara desintegración es increíblemente emocionante, porque abre nuevas posibilidades para sondear más allá del alcance directo del LHC», dijo. «La futura mejora de LHCb nos permitirá observar muchas más de estas desintegraciones, con una sensibilidad aún mayor a las partículas no descubiertas».

Por Qué Importa

Este resultado convierte una predicción de décadas en una realidad medida. Los físicos cuentan ahora con una segunda desintegración ultrarrara que medir con precisión creciente, junto a la Bs0 observada en 2015. Cada medición estrecha el cerco sobre las teorías que predicen partículas nuevas, como la supersimetría.

También es una prueba del detector LHCb mejorado. La máquina recoge ahora datos cinco veces más rápido y seguirá acumulando un conjunto mucho mayor hasta principios de la década de 2030, llevando este resultado de evidencia a descubrimiento pleno.

Qué Sigue

Las investigaciones buscarán confirmar la desintegración B0 hasta las cinco desviaciones estándar. Eso la convertiría en la desintegración más rara de una partícula de belleza jamás observada. El LHC de Alta Luminosidad, desde 2030, y una mejora prevista de LHCb a mediados de la próxima década podrían aumentar la tasa de datos en otro orden de magnitud.

Mientras tanto, el artículo pasará por revisión por pares mientras la colaboración sigue analizando el conjunto de datos creciente. Si la tasa se mantiene en línea con el Modelo Estándar, los límites seguirán estrechándose; si se desvía, habrá por fin una pista sobre lo que hay más allá.

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Preguntas Frecuentes

¿Qué halló el CERN?
La colaboración LHCb encontró la primera evidencia de un solo experimento de un mesón B0 que se desintegra en dos muones, esperado solo una vez por cada diez mil millones.

¿Qué tan rara es la desintegración B0?
Es la desintegración más rara de una partícula de belleza jamás observada. Su tasa es unas treinta veces menor que la de la hermana Bs0.

¿Es un descubrimiento?
Aún no. Llegó a 3,2 desviaciones estándar, suficiente para hablar de evidencia, pero un descubrimiento exige 5. Se necesitan más datos.

¿Quién dirigió el análisis?
El Dr. Harry Cliff, de Cambridge, codirigió el análisis; el profesor Tim Gershon, de Warwick, dirige la colaboración LHCb.