Tetraquark: mais uma partícula para o Zoo!

Ilustração de um tetraquark. Cortesia do FermiLab.

Ontem a página I Fucking Love Science divulgou no FaceBook a descoberta, feita por cientistas do FermiLab, de uma nova partícula composta de 4 quarks diferentes, a partir de uma notícia de Symmetry, que, por sua vez, se baseou em um artigo publicado nos arXivs. (Se você segue o ScienceBlogs-BR no FaceBook ou no Twitter, já deve saber disso).

Então os cientistas descobriram uma nova partícula?… Grande coisa!…

Bem, para começo de conversa, realmente é algo grande: tem uma massa de quase seis prótons. E, como se não bastasse, é composto por quatro diferentes tipos de quark. Para combinar quarks é preciso “equilibrar” três “cores” diferentes, ou emparelhar “cor”, com “anti-cor”.

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By Manishearth – Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=12868220

Prótons e Nêutrons são compostos por três quarks de apenas dois tipos (“up” e “down”) que ficam trocando cores o temp todo, mediante o intercâmbio de glúons (o bóson vetor da Força Nuclear Forte) E os próprios prótons e nêutrons trocam píons entre si. É por isso que os nêutrons conseguem manter núcleos dos elementos mais pesados que o Hidrogênio estáveis.


Ou relativamente estáveis, já que há diversos isótopos dos vários elementos (mesmo número de prótons, diferente número de nêutrons) e alguns deles não são tão estáveis assim. O exemplo com que você deve estar mais familiarizado(a) é o famoso “Carbono-14” que é radiativo e muito usado para fazer datações de fósseis.

Nêutrons expulsos do núcleo (como acaba acontecendo com os dois a mais no Carbono-14 que decai para o isótopo mais estável Carbono-12), eles próprios acabam deacindo para um próton e emitem um elétron e um antineutrino no processo conhecido como decaimento-beta.

Então, essa nova partícula tem que ser muito instável e exigir muita energia para sua criação, caso contrário já a teríamos descoberto há tempos. E o mais esquisito nesta nova partícula é que ela é composta por quatro tipos diferentes de quark: “up”, “anti-down”, “bottom” e “anti-strange” (no dizer do artigo do arXiv, é como se fosse uma “molécula de quarks”).


Quando o LHC do CERN começar a operar a plena força, ainda neste ano (se tudo correr bem…), é bastante provável que outros bichos estranhos apareçam. E – quem sabe? – podem aparecer até respostas para perguntas que ainda nem foram feitas…

Forte abraço,

Prof. Sérgio Torres

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