Tetraquark (Zoológico de Partículas Subatómicas)

Tetraquark

Un tetraquark es una partícula compuesta por cuatro quarks elementales, en combinación de dos quarks y dos antiquarks:

A diferencia de los mesones tradicionales (q + q̄) o los bariones (q + q + q), los tetraquarks son estados exóticos que no encajan en esas categorías clásicas.

Estructura cuántica básica:

Para ser un estado confinado y neutro en color, el tetraquark debe cumplir que su combinación total de color sea un singlete (color blanco).

Esto puede lograrse de dos formas principales:

Tipo 1: Estado “diquark–antidiquark”

• Dos quarks se agrupan en un diquark con color antitriplete (3ˉ). Dos antiquarks forman un antidiquark con color triplete (3).
• El acoplamiento total es un singlete de color.
• Este modelo explica bien varios tetraquarks observados experimentalmente, especialmente los que involucran quarks pesados (c o b).

Tipo 2: Estado “molécula mesónica”:

El sistema se comporta como una molécula de dos mesones débilmente ligados (por fuerzas residuales tipo Van der Waals hadrónicas).

Ejemplo: 

Este modelo describe bien estados cercanos al umbral de masa de mesones.

Clasificación:

Los tetraquarks pueden clasificarse por su contenido de sabor, espín, carga eléctrica, paridad y conjugación de carga, al igual que los mesones.

Por ejemplo:

Propiedades cuánticas generales:

Descubrimientos experimentales:

El primero en atraer atención mundial fue el X(3872), descubierto por el experimento Belle (2003). Desde entonces, varios colisionadores han confirmado candidatos tetraquark:

Estos hallazgos confirman experimentalmente la existencia de tetraquarks, aunque su estructura interna exacta (diquark o molecular) aún se debate.