Depois de ser reiniciado com uma força maior do que nunca, o Grande Colisor de Hádrons (LHC, na sigla em inglês) fez a sua primeira descoberta. Ontem (14), uma equipe de cientistas anunciou que encontrou uma nova classe de partículas subatômicas conhecidas como pentaquarks.
Quarks são uma série de partículas subatômicas carregadas que se juntam para formar partículas maiores como prótons e nêutrons. Propostos pela primeira vez em 1964 pelo físico americano Murray Gell-Mann, a existência dos quarks mudou a forma como as pessoas pensavam sobre a física de partículas.
Mas os quarks podem se unir para formar outras entidades, também. Durante muito tempo, as pessoas têm especulado que uma outra classe de conjunto de quarks, chamados de pentaquark, poderia, em teoria, existir. O pentaquark é, talvez sem surpresa, constituído por cinco entidades, quatro quarks menores e um anti-quark. Agora, pela primeira vez, pesquisadores que trabalham no LHC encontraram provas de sua existência.
Pentaquark: Explicando a constituição da matéria
“O pentaquark não é uma nova partícula”, explica Guy Wilkinson, do projeto LHCb. “Ele representa uma forma de agregar quarks, nomeadamente os constituintes fundamentais dos prótons e nêutrons normais, em um padrão que nunca foi observado antes em mais de cinquenta anos de pesquisas experimentais. Estudar suas propriedades pode nos permitir entender melhor como a matéria comum, os prótons e nêutrons a partir dos quais somos todos feitos, é constituída”.
A equipe identificou a existência do pentaquark prestando atenção no decaimento de um bárion (partícula subatômica formada por três quarks) conhecido como Lambda b. Conforme ele se dividiu em três partículas bem conhecidas – pelos físicos, pelo menos: a J-psi, um próton e um kaon carregado -, os cientistas observaram um estado de transição em que duas partículas não observadas anteriormente puderam ser identificadas.
“Beneficiando-nos do grande conjunto de dados fornecidos pelo LHC, e pela excelente precisão do nosso detector, examinamos todas as possibilidades para estes sinais, e concluímos que eles só podem ser explicados pelos estados pentaquark”, diz o físico do LHCb Tomasz Skwarnicki. “Mais precisamente, estes estados devem ser formados por dois quarks “up”, um quark “down”, um quark charm e um anti-quark charm”, detalha.
Agora, os cientistas vão estudar a estrutura mais fina dos pentaquarks, para entender exatamente como eles estão ligados. Ainda não é a matéria escura que os pesquisadores do CERN estão eventualmente na esperança de encontrar com a recente alta potência do LHC, mas ainda assim a descoberta é mais um marco na física de partículas. [Gizmodo, Arvix, CERN]