Investigadores han descubierto que los electrones-una de las pocas partículas fundamentales del Universo - pueden pasar por una "crisis de identidad".

Los electrones pueden dividirse en "cuasi-partículas", en las cuales las propiedades fundamentales pueden moverse como partículas independientes.

Dos de estas cuasipartículas ('holon’ y ‘spinon’ ) se habían descubierto antes, pero un equipo ha publicado en la revista Nature la confirmación de una tercera: el orbitón.

En lo que se considera una hazaña, físicos han podido detectar al elusivo tercer constituyente de un electrón.

Estos orbitones llevan la energía de la órbita de un electrón alrededor del núcleo.

Por lo general, estas propiedades no son independientes -un electrón dado tiene ese conjunto de propiedades y las mantiene al girar, mientras que un electrón cercano tiene un conjunto diferente de propiedades.

Pero las cuasi-partículas permiten que estas propiedades (dividirse y moverse de forma independiente) pasen a los electrones contiguos.

Una analogía sería un embotellamiento en una calle de un solo carril. Pongamos que un coche azul, orientado hacia el oeste y funcionando a 1000 revolciones por minuto 'pasara' su color,  la velocidad del motor y su dirección a los carros adyacentes.

Los casos en los que se puede inducir ese comportamiento extraño son escasos, pero un equipo internacional de físicos recurrió a un material llamado cuprato de estroncio para su investigación.

La disposición de los átomos en el material es muy parecida a la carretera de un solo carril: los electrones sólo pueden moverse en una dirección, en lo que se llama 'spin wave' o 'spin chain' (cadena de giro).

El equipo utilizó el Swiss Light Source en el Instituto Paul Scherrer de Suiza para disparar intensos haces de rayos X en el material, midiendo con detectores de precisión la luz que salía.

La estructura del cuprato permite el estudio cuidadoso de los electrones, ya que sólo pueden moverse en una dirección.

El análisis de cómo el haz de rayos X se alteró en el proceso evidenció cómo los electrones recibieron un impulso de energía y adónde fue éste.

Thorsten Schmitt, de la Swiss Light Source, explicó que el equipo hizo un hallazgo inesperado.

Parte de la energía de los rayos X elevó un electrón a una órbita diferente alrededor del núcleo, y esta "excitación orbital" podía moverse a lo largo de la cadena, empujando a otra órbita a un electrón adyacente, y lo mismo al siguiente electrón, y así sucesivamente.

"Queríamos comprender las excitaciones de las cuasipartículas (spinons) -estábamos seguros de que veríamos cuasipartículas-, la sorpresa fue ver estas excitaciones orbitales comportándose de manera colectiva", dijo Schmitt a la BBC.

Los electrones pueden ser golpeados hacia arriba y hacia abajo en diferentes "órbitas" en torno a su núcleo de acogida.

Se trata de un hallazgo destinado a los libros de texto de Física, pero el Dr. Schmitt dice que el curioso comportamiento de los electrones puede ayudar a los científicos a entender efectos igual de curiosos en materiales similares.

"Es investigación básica, pero esperamos que sea muy relevante para la comprensión de la superconductividad en los cupratos, que están hechos de los mismos 'bloques de construcción'", concluyó. (BBC)