Descoberta nova classe de partículas no LHC

Pentaquark é redescoberto no LHC

Possíveis arranjos dos quarks no pentaquark. Os cinco quarks podem ser firmemente ligados (à esquerda). Eles também podem ser montados em um méson (um quark e um antiquark) e um bárion (três quarks), fracamente ligados entre si. [Imagem: Daniel Dominguez/CERN/LHCb Collaboration]

Pentaquark
Nem bem começou sua nova fase turbinada, o LHC acaba de confirmar a existência de uma nova classe de partículas, conhecidas como pentaquarks - partículas formadas por cinco quarks. A partícula foi identificada pelo detector LHCb, o mesmo que havia descoberto duas novas partículas e um novo tipo de matéria em 2014 e um processo subatômico raro em 2015. A descoberta foi feita analisando dados de colisões ocorridas entre 2009 e 2012, portanto, antes do upgrade do LHC. A nova partícula, de vida extremamente curta, contém dois quarks up, um quark down e um par de quark-antiquark charme, o que torna um pentaquark charmônio.

O pentaquark não é apenas uma nova partícula qualquer," disse Guy Wilkinson, porta-voz da equipe que trabalha no LHCb. "Ela representa uma forma de agregar quarks, os constituintes fundamentais dos prótons e nêutrons, 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 é constituída a matéria comum, os prótons e nêutrons dos quais todos somos feitos."

Funcionamento da ciência
Este anúncio formal, feito pelo porta-voz da equipe - "um padrão que nunca foi observado antes em mais de cinquenta anos de pesquisas experimentais" - vem coroar um dos mais curiosos episódios da ciência em bem mais do que cinquenta anos, um episódio que ilustra o processo de descobertas científicas e o funcionamento do mundo acadêmico. Em 2003, físicos do síncrotron SPring-8, no Japão, anunciaram a descoberta experimental desta mesma partícula, um pentaquark, com uma massa 1,5 vez maior que a do próton. A descoberta foi confirmada por cerca de dez outros laboratórios ao redor do mundo, mas muitos outros não detectaram a partícula. Em 2005, uma equipe do Acelerador Thomas Jefferson, nos Estados Unidos, afirmou ter comprovado experimentalmente a "impossibilidade da existência" do alegado pentaquark, e a descoberta da equipe japonesa foi taxada de "miragem".

Em 2008, o pentaquark foi banido do registro oficial da física de partículas - uma publicação chamada Review of Particle Physics - com um artigo que caracterizou o pentaquark como "um curioso episódio na história da ciência". Mais curioso ainda agora que o pentaquark renasceu das cinzas, criado durante o decaimento de partículas chamadas bárions lambda B, com energias entre 4,38 e 4,45 giga-elétron-volts - isto é bem mais do que o apontado originalmente pela equipe do Spring-8, tornando o pentaquark de 4,67 a 4,74 mais pesado do que o próton.

União dos quarks
Segundo a física de partículas, os bárions, que incluem os prótons e os nêutrons, são compostos de três quarks. Outra categoria de partículas é constituída pelos mésons, formados de pares quark-antiquark. Apesar da longa controvérsia, este modelo não se opõe teoricamente à existência dos pentaquarks. Os lambda B decaíram em três partículas, um J-psi, um próton e um káon. A descoberta consistiu em detectar estados intermediários durante esse decaimento, sendo essas partículas intermediárias batizadas de Pc(4450)+ e Pc(4380)+. A primeira é claramente visível como um pico nos dados, enquanto a segunda é necessária para descrever os dados completamente.
O próximo passo será estudar como os quarks estão unidos dentro dos pentaquarks.
Fonte: Inovação Tecnológica

LinkWithin

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...

Postagens mais visitadas deste blog

Galéria de Imagens - Os 8 planetas de nosso Sistema Solar

Tipos de Estrelas

Nova Classificação do Sistema Solar

Como surgiu o primeiro átomo?

Os satélites naturais do Sistema Solar

Johannes Kepler

Veja os 10 maiores mistérios das estrelas

Isaac Newton