Grande Colisor de Hádrons descobre nova partícula pentaquark

Cientistas do Large Hadron Collider anunciaram a descoberta de uma nova partícula chamada pentaquark.

Foi primeira prevista para existir na década de 1960, mas, assim como a partícula de Higgs, antes disso, o pentaquark iludiu ciência por décadas até sua detecção no LHC.

A descoberta, que equivale a uma nova forma de matéria, foi feita pelo experimento LHCb do Hadron Collider.

Os resultados foram submetidos à revista Physical Review Letters.

Em 1964, dois físicos - Murray Gell Mann e George Zweig - propuseram, independentemente da existência das partículas subatômicas conhecidas como quarks.

Eles teorizaram que as propriedades-chave das partículas conhecidas como bárions e mésons foram melhor explicadas se elas fossem, por sua vez composta de outras partículas constituintes. 

Zweig cunhou o termo "ases" para os três novos blocos de construção, mas era nome "quark" de Gell-Mann que ficou consagrado.

Este modelo permitiu também outros estados quarks, como o pentaquark. Esta partícula puramente teórica é composta por quatro quarks e um antiquark (o equivalente a anti-matéria de um quark comum).

Novos estados

Durante meados dos anos 2000, várias equipes alegaram ter os pentaquarks sido detectados, mas suas descobertas foram posteriormente posta em xeque por causa por outros experimentos.

"Há uma grande história que envolvem os pentaquarks, que é também por isso que foram colocados com muito cuidado em perspectiva", Patrick Koppenburg, físico coordenador para LHCb no Cern, disse à BBC News.

"É apenas a palavra 'pentaquark", que parece ser amaldiçoada de alguma forma porque tem havido muitas descobertas que foram então substituídas pelos novos resultados que mostravam que os anteriores eram realmente flutuações e não sinais reais. "

Os físicos estudaram a maneira como uma partícula subatômica chamada Lambda b deteriorada transformou-se em três outras partículas dentro LHCb. A análise revelou que os estados intermediários eram por vezes envolvidos na produção das três partículas.

"Nós examinamos todas as possibilidades para estes sinais, e concluímos que eles só podem ser explicadas por estados pentaquark", disse Tomasz Skwarnicki LHCb físico da Universidade de Syracuse, Estados Unidos.

Experimentos anteriores haviam medido apenas a chamada distribuição de massa onde um pico estatístico podeia aparecer contra o fundo do "ruído" - a possível assinatura de partículas.

Mas o colisor permitiu que os pesquisadores olhassem para os dados a partir de perspectivas adicionais, nomeadamente os quatro ângulos definidos pelas diferentes direções de viagens tomadas por partículas dentro LHCb.

"Estamos transformando este problema a partir de um unidimensional para um cinco unidimensional ... somos capazes de descrever tudo o que acontece na decadência", disse o Dr. Koppenburg que vi pela primeira vez um sinal começam a surgir em 2012.

"Não há nenhuma maneira que o que vemos pode ser devido a alguma outra coisa que não seja a adição de uma nova partícula que não tinha sido observada antes."

O porta-voz do LHCb, Guy Wilkinson, comentou: "O pentaquark não é qualquer nova partícula ... Ela representa uma forma de quarks agregados, ou seja, os constituintes fundamentais da prótons e nêutrons normais, em um padrão que nunca fora observado antes em mais de cinquenta anos de pesquisas experimentais .

"Estudar suas propriedades podem nos permitir entender melhor o estado primordial da matéria, os prótons e nêutrons a partir do qual somos todos feitos."

O LHC fora ligado novamente em abril após um desligamento de dois anos para completar um programa de reparos e upgrades.

É isso aí, pequenos passos, grandes conquistas. Incrível!!!

Via BBC

Forte abraço,
Prof. Sérgio Torres
Dicas de Física e Super Interessantes

                                                     Sergio Torres

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