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Grande Colisor de Hádrons (b) descobre três novas partículas exóticas

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Ontem, 5 de julho de 2022, o Grande Colisor de Hádrons voltou a operar após 3 anos. Veja o que foi encontrado:

Grande Colisor de Hádrons (b) descobre três novas partículas exóticas
O novo pentaquark, ilustrado aqui como um par de hádrons padrão frouxamente ligados em uma estrutura semelhante a uma molécula, é composto de um quark charm e um antiquark charm e um up, down e um quark estranho (Imagem: CERN)

A colaboração internacional do LHCb no Grande Colisor de Hádrons (de sigla em inglês, LHC) observou três partículas nunca antes vistas: um novo tipo de “pentaquark” e o primeiro par de “tetraquarks”, que inclui um novo tipo de tetraquark. As descobertas, apresentadas ontem em um seminário do CERN, adicionam três novos membros exóticos à crescente lista de novos hádrons encontrados no LHC. Eles ajudarão os físicos a entender melhor como os quarks se unem nessas partículas compostas.

Quarks são partículas elementares e vêm em seis tipos: up (para cima), down (para baixo), charm (charme), strange (estranho), superior e inferior. Eles geralmente se combinam em grupos de dois e três para formar hádrons, como os prótons e nêutrons que compõem os núcleos atômicos. Mais raramente, no entanto, eles também podem se combinar em partículas de quatro e cinco quarks, ou “tetraquarks” e “pentaquarks”. Esses hádrons exóticos foram previstos por teóricos ao mesmo tempo que os hádrons convencionais, cerca de seis décadas atrás, mas apenas recentemente, nos últimos 20 anos, eles foram observados pelo LHCb e outros experimentos.

A maioria dos hádrons exóticos descobertos nas últimas duas décadas são tetraquarks ou pentaquarks contendo um quark charm e um antiquark charm, com os dois ou três quarks restantes sendo um quark up, down ou strange, ou seus antiquarks. Mas nos últimos dois anos, o LHCb descobriu diferentes tipos de hádrons exóticos. Há dois anos, a colaboração descobriu um tetraquark composto por dois quarks charm e dois antiquarks charm, e dois tetraquarks “open-charm” que consistem em um antiquark charm, um quark up, um quark down e um antiquark strange. E no ano passado encontrou a primeira instância de um tetraquark “double open-charm” com dois quarks charm e um antiquark up e down. Open Charm significa que a partícula contém um quark charm sem um antiquark equivalente.

As descobertas anunciadas ontem pela colaboração do LHCb incluem novos tipos de hádrons exóticos. O primeiro tipo, observado em uma análise de “decaimentos” de mésons B carregados negativamente, é um pentaquark formado por um quark charm e um antiquark charm e um quark up, um down e um quark strange. É o primeiro pentaquark encontrado a conter um quark strange. A descoberta tem uma significância estatística colossal de 15 desvios padrão, muito além dos 5 desvios padrão necessários para reivindicar a observação de uma partícula na física de partículas…

Niels Tuning, coordenador de física do LHCb, disse:

“Quanto mais análises realizamos, mais tipos de hádrons exóticos encontramos. Estamos testemunhando um período de descoberta semelhante à década de 1950, quando um ‘zoológico de partículas’ de hádrons começou a ser descoberto e, finalmente, levou ao modelo quark de hádrons convencionais na década de 1960. Estamos criando o ‘particle zoo 2.0’.”

Chris Parkes, porta-voz do LHCb, disse:

“Encontrar novos tipos de tetraquarks e pentaquarks e medir suas propriedades ajudará os teóricos a desenvolver um modelo unificado de hádrons exóticos, cuja natureza exata é amplamente desconhecida. Isso também ajudará a entender melhor os hádrons convencionais.”

Enquanto alguns modelos teóricos descrevem hádrons exóticos como unidades únicas de quarks fortemente ligados, outros modelos os consideram como pares de hádrons padrão fracamente ligados em uma estrutura semelhante a uma molécula. Só o tempo e mais estudos de hádrons exóticos dirão se essas partículas são uma, outra ou ambas.

(Fonte)


E aproveitando, como não poderia deixar de ser, o auto-proclamado vidente, Uri Geller, teve que dar seu “pitaco” quanto a este respeito. Ele disse que algo “incrível” iria acontecer após o LHC ser reativado. Bem, pelo que me consta, tudo ainda continua “normal” como antes. A não ser, é claro, que todos nós fomos agora transportados para um universo paralelo, e nem notamos a diferença. 😄

Mas, para ser justo, talvez o “algo incrível” que ele quis dizer é que novas descobertas científicas seriam encontradas, o que pode muito bem ter sido o caso.

n3m3

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