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 haviadescoberto 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, não sem alguma ironia, 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-inovacaotecnologica
