Outra misteriosa partícula fundamental foi descoberta pelo LHC

O experimento LHCb, no Grande Colisor de Hádrons (LHC), relatou a observação de Ξcc ++ (Xicc ++), uma nova partícula contendo dois quarks charm e um quark up.

A existência desta partícula da família dos bárions era esperada há anos pelas teorias atuais, mas só foi detectada inequivocamente agora.

Sua massa é de cerca de 3.621 MeV, o que é quase quatro vezes mais que o bárion mais familiar, o próton, resultado de possuir dois quarks charm, ou seja, dois quarks pesados.

A descoberta foi relatada na revista científica Physical Review Letters.

Inédito

Quase toda a matéria que vemos ao nosso redor é feita de bárions – partículas comuns compostas por três quarks -, sendo os mais conhecidos os prótons e os nêutrons.

Existem seis tipos de quarks e, teoricamente, muitas combinações potenciais podem formar outros tipos de bárions. Os observados até agora são todos feitos, no máximo, de um quark pesado.

“Encontrar um bárion de dois quarks pesados é de grande interesse, pois proporcionará uma ferramenta única para investigar ainda mais a cromodinâmica quântica, a teoria que descreve a interação forte, uma das quatro forças fundamentais”, disse Giovanni Passaleva, porta-voz do experimento LHCb. “Essas partículas nos ajudarão a melhorar o poder preditivo de nossas teorias”.

Em contraste com outros bárions, em que os três quarks realizam uma dança elaborada uns em torno dos outros, neste novo bárion espera-se que os dois quarks pesados atuem como um sistema planetário, no qual desempenham o papel de estrelas pesadas orbitando uma em torno da outra, com o quark mais leve orbitando em torno desse sistema binário.

Desafio

A difícil observação deste novo bárion somente foi possível devido à alta taxa de produção de quarks pesados no LHC e às capacidades únicas do experimento LHCb, que pode identificar produtos de decaimento com excelente eficiência.

O Ξcc ++ foi identificado através do seu decaimento em um bárion Λc + e três mésons mais leves, K-, π + e π +.

A observação do Ξcc ++ no LHCb aumenta as expectativas dos cientistas de detectar outros representantes da família dos bárions duplamente pesados. Esse será o próximo passo da pesquisa no acelerador de partículas. [Phys]

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