Cientistas teorizam a existência de um novo tipo estranho de partícula

Por , em 30.05.2018

Usando um dos computadores mais poderosos do mundo para realizar simulações complexas, cientistas japoneses da HAL QCD Collaboration previram um novo tipo de partícula: um dibárion que eles estão chamando de “di-ômega”.

O que é um dibárion?

Bárions contêm três quarks, partículas subatômicas que são um dos constituintes fundamentais da matéria. Os prótons e nêutrons – que compõem os núcleos atômicos -, por exemplo, são bárions.

Um dibárion é uma partícula que tem dois bárions ao invés de apenas um, o que é mais usual. A carga dos bárions depende do “tipo” dos quarks dentro deles. Existem seis tipos: up, down, top, bottom, charm e strange.

Na natureza, há apenas uma partícula conhecida composta por dois bárions: o deutério, que consiste em um próton e um nêutron ligados entre si.
Embora os cientistas acreditem que outros dibárions possam existir, até agora nenhum foi conclusivamente encontrado.

O “di-ômega”

Executando simulações baseadas na cromodinâmica quântica, a teoria que descreve as interações dos quarks, os pesquisadores da HAL-QCD Collaboration foram capazes de modelar potenciais dibárions estáveis, para que possamos procurar por eles em experimentos futuros.

A tarefa não foi nada fácil – quanto mais quarks existem em uma partícula, mais complexas são suas interações, o que significa que mais poder de computação é necessário para criarmos modelos para ela.

Para realizar a façanha, os cientistas usaram o Computador K do Instituto Avançado de Ciência Computacional RIKEN, em Kobe, no Japão, que tem um poder computacional de 10 petaflops, ou 10 quatrilhões de operações por segundo.

Mesmo assim, levou quase três anos para chegar a uma conclusão sobre a partícula. O “di-ômega” consiste em dois bárions ômega, contendo três quarks strange cada um. É, segundo os pesquisadores, o “mais estranho” de todos os potenciais dibárions que podemos identificar um dia.

Experimentos

A pesquisa se baseou em trabalhos anteriores, além de uma refinação dos métodos e a elaboração de um novo arcabouço teórico e um novo algoritmo, para permitir cálculos mais eficientes. O acesso ao Computador K também fez uma enorme diferença.

No futuro, os pesquisadores acreditam que seu trabalho pode ser aplicado em ambientes experimentais para buscar evidências dessa partícula no mundo real.

“Acreditamos que essas partículas especiais poderiam ser geradas por experimentos usando colisões planejadas com íons pesados na Europa e no Japão”, disse o físico quântico Tetsuo Hatsuda, do Instituto RIKEN. “Estamos ansiosos para trabalhar com colegas a fim de descobrir o primeiro sistema de dibárions além do deutério”.

O trabalho da equipe foi publicado na revista científica Physical Review Letters. [ScienceAlert]

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4 comentários

  • Alberto Carvalhal Campos:

    Sim! O momento mais distante do universo que se conhece era a era de Planck. Era conhecida apenas energia, não matéria. Os prótons (matéria) surgiram depois. A matéria surgiu desta energia. Para que chocar prótons agora? O que acontece é que aparecem coisas que não existiam antes. Os tetraquarks e muitos outros que podem ter utilidades, para o futuro. A finalidade da constução do LHC era descobrir o boson de higgs. Não podemos saber se o Boson de Higgs é a partícula de Deus. Veja na internet: A quark like no other.

    • Cesar Grossmann:

      Os prótons e nêutrons são feitos de férmions, e eles já existiam na Era de Planck, que eu saiba. Então a afirmação de que era tudo só energia é falsa.

  • Alberto Carvalhal Campos:

    O LHC foi feito para se tentar descobrir de que a matéria é feita. Porém esta possibilidade pode estar completamente errada. Antes de surgir o universo, não existia nada e foi deste nada que se originou o tudo. Isto é: no início de tudo só existia energia e foi da transformação desta energia que surgiu a matéria. O LHC é um chocador de prótons. Antes não existiam estes prótons, então para que chocar prótons. Acho que foi o maior erro da ciência. O choque de prótons não serve para saber como ocorreu o big bang. Não existia um LHC primordial para chocar prótons que não existiam. Um erro grosseiro.

    • Cesar Grossmann:

      Alberto, o momento mais distante no passado do Universo é a Era de Planck. As energias do LHC aconteceram depois desta era de Planck. Não há erro, muito menos erro grosseiro.

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