Investigadores desafían la simetría de isospín en física nuclear

Un equipo de investigación internacional, encabezado por el Instituto de Física Corpuscular (IFIC, UV-CSIC), ha publicado un artículo en la prestigiosa revista Physical Review Letters que desafía uno de los principios fundamentales de la física nuclear: la simetría de isospín. Este concepto es crucial para entender cómo se comportan los núcleos atómicos, que son la base de toda la materia visible en el universo.

Desde el siglo XX, los científicos han identificado al protón y al neutrón como las partículas esenciales del núcleo atómico. Gracias a avances significativos en modelos teóricos, se ha podido describir su comportamiento con mayor precisión. La idea, inicialmente propuesta por Werner Heisenberg y más tarde perfeccionada por Eugene Wigner, considera a protones y neutrones como diferentes estados de una misma partícula, conocida como nucleón. Esta noción lleva a la conclusión de que ambos tipos de partículas deberían comportarse casi de manera idéntica, a pesar de sus diferencias inherentes.

Nuevas Revelaciones sobre la Simetría Nuclear

No obstante, el nuevo estudio realizado por el IFIC pone en entredicho esta suposición. Los investigadores han descubierto que dos núcleos "espejo" —que tienen el mismo número de protones y neutrones pero en posiciones intercambiadas— pueden presentar estados fundamentales distintos. Este hallazgo contradice directamente la simetría de isospín y abre nuevas vías para investigar otros núcleos atómicos.

El proyecto que ha dado lugar a este descubrimiento fue concebido originalmente por un grupo de investigación conjunto entre España e Italia y se llevó a cabo en colaboración con la instalación RIBF (RIKEN) en Japón, reconocida mundialmente por su capacidad para estudiar núcleos exóticos, aquellos que son radiactivos y tienen una vida extremadamente corta.

Este descubrimiento refuerza el papel del IFIC como líder en la investigación de física nuclear a nivel internacional.

Referencia:

Algora et al., Isospin Symmetry Breaking in the 71Kr and 71Br Mirror System, Phys. Rev. Lett. 134, 162502 (2025). DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.134.162502