O CERN pode estar a “cozinhar” uma nova partícula

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Conceito artístico dos fenómenos que ocorrem no interior do LHC, Large Hadron Collider, acelerador de partículas do CERN

O Laboratório Europeu de Física de Partículas, a “casa” do Grande Colsionador de Hadrões (LHC), pode ter encontrado evidências de uma nova partícula.

Há uns dias, durante um seminário do CERN, cientistas do procedimento LHCb, um dos quatro maiores do complexo, abordaram uma nova análise de dados que revela, pela segunda vez em pouco tempo, uma discrepância inexplicável com o Modelo Padrão, a grande teoria que descrever os componentes da matéria e as forças que os governam.

Os dados em causa, conta o jornal espanhol ABC, referem-se à forma pela qual uma partícula específica – o mesão B0 – se decompõe durante as colisões. Na prática, está a decorrer um decaimento que está previsto de forma ligeiramente diferente no Modelo Padrão, podendo este ser o indício de uma nova partícula.

Análises anteriores já davam conta desta discrepância no LHC, o maior acelerador de partículas do mundo, celebrizado pela descoberta do Bosão de Higgs, em 2013.

Agora, a nova análise veio adensar estar dúvidas.

Antes de explicar o estranho decaimento, é importante frisar que os átomos são compostos por eletrões, protões e neutrões. Por sua vez, os protões e neutrões são compostos por quarks, que pode ser de seis tipos distintos: up (para cima), down (para baixo), strange (estranho), charm (charme), bottom (fundo) e top (topo).

Cada quark tem ainda uma anti-partícula, que é basicamente a mesma partícula com uma carga exatamente oposta, explica ainda o portal Gizmodo.

O mesão B0 é composto por um quark down e um quark anti-bottom, que se decompõem no LHC num mesão K * 0 – que contém um quark strange e um quark down, além de alguns muões adicionais (“primos” mais pesados dos eletrões).

No entender dos cientistas, este é um fenómeno “raro”, uma vez que o Modelo Padrão prevê que este só deva acontecer apenas uma vez a cada um milhão de decaimentos do mesão B0 – coisa que não está a acontecer no acelerador, como frisa o jornal espanhol.

O que causa a discrepância?

Não se sabe ainda o que causa esta discrepância. Os cientistas acreditam que podem ser novas partículas, mas não descartam também que esta possa estar relacionada com interações desconhecias entre quarks, que podem estar a exibir o seu efeito.

Os resultados da nova análise, bem como os anteriores, têm uma significância estatística de três desvios padrão (três sigma) e, na Física de Partículas, é necessária uma significância estatística de cinco sigma para se obter uma descoberta.

Por isso, é ainda prematuro falar em descobertas ou considerar que é uma nova partícula a causa deste raro decaimento. São necessárias mais investigação.

“É um momento muito emocionante para fazer o que chamamos de ‘física do sabor'”, começou por explicar Mat Charles, coordenador de física do projeto LHCb.

“Nesta e noutras análises relacionadas, continuamos a observar tensões com o Modelo Padrão.  Ainda não sabemos qual será esse mistério – o nível irrefutável de prova ainda não foi alcançado -, mas estamos ansiosos para ver a próxima rodada de resultados, que dobrará novamente o número de eventos”, disse.

Localizado na fronteira entre a França e a Suíça, o LHC cria novas partículas ao esmagar protões subatómicos a uma velocidade semelhante à da luz. Quando estas partículas se encontram, a energia da colisão é convertida em massa e, aí, as partículas ficam em linha com a célebre equação de Einstein (E=mc2).