LHC confirma duas novas partículas, possivelmente três

Por , em 1.10.2018

O Grande Colisor de Hádrons (LHC, na sigla em inglês) gerou bons frutos novamente: cientistas observaram duas partículas pela primeira vez, além de evidências de uma terceira.

As duas novas partículas, previstas pelo Modelo Padrão da Física de Partículas, são ambas bárions.

As descobertas

Bárions são da mesma família de partículas que os prótons, ou seja, compostos de três quarks que podem ser de um desses tipos: up, down, top, bottom, charm e strange.

Essas partículas compõem a maioria do universo. Enquanto prótons consistem em dois quarks up e um down, nêutrons consistem em um quark up e dois down, por exemplo.

As duas novas partículas descobertas têm uma composição ligeiramente diferente.

A Σb (6097) + consiste em dois quarks up e um quark bottom, e a Σb (6097) – possui dois quarks down e um quark bottom.

Bárions bottom

Este tipo de partícula é conhecido como bárion bottom, e é relacionado a quatro partículas previamente observadas no Fermilab, do Departamento de Energia dos Estados Unidos, em Chicago (EUA).

No entanto, as novas observações marcam a primeira vez que os cientistas detectam essas contrapartes de massa superior.

As partículas recém-observadas são cerca de seis vezes mais massivas que um próton.

E qual é o terceiro candidato a partícula?

Os pesquisadores também podem ter descoberto um tipo estranho de partícula chamado de tetraquark.

Este seria um tipo exótico de méson, que normalmente tem dois quarks. Mas um tetraquark é composto de quatro quarks – dois quarks e dois antiquarks, em termos mais precisos.

Evidências observacionais de tetraquarks têm sido evasivas até hoje. No caso, a evidência dessa nova partícula candidata, nomeada Zc- (4100), só teve um grau de certeza de 3 sigma (uma medida do desvio-padrão, que na física de partículas indica a probabilidade de se tratar de uma aleatoriedade, ou seja, um erro incomum ao invés de um dado consistente).

O limiar mais utilizado para reivindicar a descoberta de uma nova partícula é de 5 desvios-padrão, de forma que serão necessárias futuras observações para confirmar ou refutar a existência de Zc (4100).

Os novos bárions, no entanto, estão mais do que confirmados: Σb (6097) + e Σb (6097) – tiveram leituras de 12,7 e 12,6 desvios-padrão, respectivamente.

Por enquanto, os artigos com as descobertas estão disponíveis para a leitura no arXiv aqui e aqui. [ScienceAlert]

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2 comentários

  • Alberto Carvalhal Campos:

    Para que serve o tetra quark, o penta quark e outros? Se foi eliminada pela natureza, acredito que não sirva para nada. Aliás o LHC é um esmagador de prótons. Para que chocar prótons? Antes de surgir o universo, não existiam os prótons. Não existia nada e foi deste nada que surgiu a matéria que foi proveniente da transformação de energia em matéria. Para que chocar prótons agora? Não existia um LHC priordial para chocar prótons que não existiam. Isto é pura loucura.

    • Cesar Grossmann:

      Nada na natureza “serve” para nada, Alberto, esta é uma visão muito arcaica, de que tudo na natureza tenha uma função ou um benefício para o homem ou então não existiria. A loucura, Alberto, é não entender o motivo da colisão de prótons e assim chamar isso de loucura.

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