Una nueva investigación teórica propone que el estudio de los decaimientos del barión Lambda_b (Λ_b⁰) podría ofrecer una vía para detectar la presencia de fermiones invisibles con masa. Estos fermiones, que no interactúan con las fuerzas fundamentales conocidas excepto la gravedad, son candidatos para componentes de la materia oscura o partículas exóticas más allá del Modelo Estándar. El estudio se centra en el decaimiento Λ_b⁰ → Λ_c⁺ ℓ⁻ X̄_inv, donde ℓ es un leptón cargado (electrón o muon) y X̄_inv representa la partícula invisible. La clave radica en que la masa de esta partícula invisible dejaría una "huella" distintiva en la distribución angular de los productos de desintegración, lo que permitiría diferenciarla de partículas sin masa como los neutrinos estándar.

El análisis se basa en una teoría efectiva de interacciones débiles, independiente de modelos específicos, lo que le confiere una amplia aplicabilidad. Los investigadores han demostrado que un análisis angular detallado de los productos de desintegración puede revelar si la partícula invisible es masiva o no. Además, estas observables angulares no solo permitirían inferir la masa de la partícula invisible, sino que también proporcionarían información crucial sobre la naturaleza de la interacción subyacente. Esto incluye la capacidad de distinguir entre interacciones de tipo vectorial/axial-vectorial, escalar/pseudoescalar y tensorial, así como entre operadores de corriente de quarks y leptones de quiralidad izquierda o derecha.

La capacidad de discriminar entre diferentes tipos de interacciones es fundamental para caracterizar cualquier nueva física. Si se observaran desviaciones de las predicciones para partículas invisibles sin masa (como los neutrinos), esto indicaría la existencia de nuevas partículas o interacciones. Este enfoque complementa los esfuerzos actuales en la búsqueda directa de materia oscura y en experimentos de colisionadores, ofreciendo una nueva ventana para explorar el sector oscuro del universo a través de decaimientos de bariones pesados. Los resultados de este trabajo teórico abren la puerta a futuras investigaciones experimentales en aceleradores, como el LHC, que podrían buscar estas firmas en los datos de decaimientos de bariones B.