Los físicos del experimento Beijing Spectrometer III (BES III) han desenterrado lo que llaman la evidencia más fuerte hasta ahora de la existencia de las bolas de pegamento: esas partículas míticas hechas enteramente de gluones que la teoría cuántica insiste en que deberían existir, pero que han sido bastante tímidas a la hora de aparecer. Los hallazgos aparecieron en un preprint en arXiv el mes pasado y se presentaron en la Conferencia Internacional de Física de Altas Energías (ICHEP) la semana pasada.

Retrocedamos a lo básico: todo lo que ves está hecho de quarks, mantenidos unidos por gluones, que son los portadores de la fuerza nuclear fuerte. Estos pegamentos (sí, de ahí viene realmente el nombre) unen los quarks en protones y neutrones, que forman los núcleos de los átomos. El bosón de Higgs, descubierto en 2012 después de décadas de búsqueda, fue aclamado como la pieza final del Modelo Estándar, pero todavía hay piezas faltantes: las bolas de pegamento son una bastante evidente. Son una predicción directa de la cromodinámica cuántica (QCD), la teoría de la fuerza fuerte, y debería haber incluso varias variedades.

Como explicó Matthew Francis para Ars en 2015, las bolas de pegamento son parte de por qué la materia tiene masa. Como el Higgs, están vinculadas a la masa, pero de manera diferente: la mayor parte de la masa de los protones y neutrones no proviene de los quarks sino de la energía de los gluones que los unen, gracias a E=mc². Los gluones también se pegan entre sí, no solo a los quarks, por lo que teóricamente puedes construir una partícula de gluones puros, sin necesidad de quarks. Esa es la bola de pegamento.

La caza se ha centrado en la partícula J/ψ, un mesón con un quark encanto y un antiquark encanto, descubierto en 1974. Cuando las partículas J/ψ decaen, producen un montón de gluones y hadrones, lo que las convierte en un terreno de caza privilegiado para las firmas de bolas de pegamento. Para que una partícula califique como candidata a bola de pegamento, necesita tener espín cero, sin carga eléctrica y paridad impar, entre otras cosas.

Entra en escena BES III, un colisionador de electrones y positrones diseñado específicamente para esta caza. Comenzó a recolectar datos en 2008 y en un año había registrado más de 226 millones de eventos. Uno de los candidatos más fuertes para la bola de pegamento más ligera es la partícula X(2370), descubierta allí en 2011, con una masa inicialmente medida en 2.370 GeV/C², ligeramente por debajo de los 2.395 GeV/C² predichos por la QCD en celosía.

Para 2024, BES III había acumulado más de 10 mil millones de eventos J/ψ, lo que hizo posible detectar eventos raros y estados exóticos como mesones XYZ y tetraquarks, y medir X(2370) con una precisión sin precedentes. El equipo obtuvo una masa predicha de 2.395 GeV/C², una buena coincidencia con la teoría, y espín y paridad consistentes con la QCD. Aun así, eso no fue suficiente para declarar un descubrimiento.

Pero ahora, los últimos resultados analizan varios modos de desintegración de X(2370) no reportados anteriormente. El análisis muestra que es un "singlete de sabor", lo que significa que no está ligado a ningún sabor de quark específico (arriba, abajo o extraño), una pista vital de que está hecho predominantemente de gluones, alrededor del 90% según la colaboración. Eso coincide con las tres propiedades principales predichas para una bola de pegamento, que el equipo de BES III llama una cadena completa de evidencia.

"Es un triunfo experimental", dijo Colin Morningstar, físico de partículas en la Universidad Carnegie Mellon que no participó, a Science. "Es la evidencia más fuerte hasta ahora de que partículas dominadas por un componente de bola de pegamento pueden existir en la naturaleza".

Lo siguiente: verificación independiente, quizás en la propuesta Super Tau-Charm Facility (STCF) en China o el Colisionador de Electrones e Iones en construcción en el Laboratorio Nacional Brookhaven en los EE. UU. Pero BES III es actualmente la única máquina dedicada exclusivamente a cazar gluones, por lo que la confirmación podría llevar un tiempo. El artículo está en arXiv, 2026, DOI: 10.48550/arXiv.2607.20366.