La colaboración LHCb ha anunciado el descubrimiento de una nueva partícula de pentaquark. La partícula, denominada P _c (4312) ⁺ , se desintegra en un protón y una partícula J / ψ (compuesta por un quark encanto y un quark anticharm). Esta última observación tiene una significación estadística de 7,3 sigma, superando el umbral de 5 sigma tradicionalmente requerido para reclamar el descubrimiento de una nueva partícula.

En el modelo de quarks convencional, las partículas compuestas pueden ser mesones formados por pares quark-antiquark o bariones formados por tres quarks. Las partículas no clasificadas dentro de este esquema se conocen como hadrones exóticos. Cuando Murray Gell-Mann y George Zweig propusieron el modelo de quark en sus artículos de 1964, mencionaron la posibilidad de hadrones exóticos como los pentaquarks, pero se necesitaron 50 años para demostrar su existencia experimentalmente. En julio de 2015, la colaboración LHCb informó las estructuras de pentaquark P _c (4450) ⁺ y P _c (4380) ⁺ . La nueva partícula es un compañero más ligero de estas estructuras de pentaquark y su existencia arroja nueva luz sobre la naturaleza de toda la familia.

El análisis presentado hoy en la conferencia de cromodinámica cuántica (QCD) de Rencontres de Moriond utilizó nueve veces más datos del Gran Colisionador de Hadrones que el análisis de 2015. El conjunto de datos se analizó primero de la misma manera que antes y los parámetros de las estructuras P _c (4450) ⁺ y P _c (4380) ⁺ informadas anteriormente fueron consistentes con los resultados originales. Además de revelar la nueva partícula P _c (4312) ⁺ , el análisis también descubrió una estructura más compleja de P _c (4450) ^{+ que} consta de dos picos estrechos superpuestos, P _c (4440) ⁺ y P_c (4457) ⁺ , teniendo la estructura de dos picos una significación estadística de 5,4 sigma. Aún se necesitan más estudios experimentales y teóricos para comprender completamente la estructura interna de los estados observados.