Cientistas do CERN podem ter descoberto nova “partícula fantasma”

inphoar / Deviant Art

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

Ainda não está confirmado, mas o Grande Colisionador de Hadrões pode ter detetado uma nova e inesperada partícula. Os teóricos estão entusiasmados, enquanto os experimentalistas se mostram céticos. Os cientistas investigam agora se a partícula, apelidada de “partícula fantasma”, foi realmente identificada no acelerador de partículas do CERN. 

Recorrendo ao Compact Muon Solenoid (CMS), detetor multi-funcional do acelerador, a equipa de cientistas diz ter encontrado um sinal que pode ser o cartão de visita de uma nova partícula com o dobro da massa de um átomo de carbono. No entanto, e justificando o ceticismo, a “partícula fantasma” não encaixa nas teorias.

Por esse mesmo motivo, e de acordo com o artigo disponibilizado em pré-publicação no arXiv, a confirma-se a sua existência, a partícula pode causar algum alvoroço na Física. A publicação terá agora que passar pela revisão dos pares.

“Eu diria que os teóricos estão entusiasmos e os experimentalistas estão muito céticos”, disse Alexandre Nikitenko, teórico da equipa do CMS que analisou os dados recolhidos, em declarações ao The Guardian. “Como físico, devo ser muito crítico, mas, como autor da análise, devo ter algum otimismo também”.

Apesar de a equipa de cientistas ter discutido os novos dados recolhidos, pode levar bastante tempo até que descubra se a “partícula fantasma” é ou não efetivamente real. A descoberta sugere uma acumulação de muões – eletrões pesados – no interior do CSM.

De acordo com a publicação, a partícula tem uma massa de 28 GeV, que corresponde a um quarto da massa do Bosão de Higgs (125 GeV) – partícula que sabemos existir desde 2013 graças ao LHC, tendo depois sido celebrizada como a “Partícula de Deus“.

Confirmar se esta partícula é ou não real não será tarefa fácil, podendo mesmo levar um ano para o conseguir. No entanto, e tal como nota o Science Alert, a sua confirmação não será exatamente uma mudança fraturante no campo da Física.

Contudo, e tal como explicaram os cientistas a sua existência é um fenómeno “estranho”, uma vez que uma massa foi formada onde não era expectável encontrar nenhuma massa. O sinal detetado pode ser apenas uma falha, resultante do ruído aleatório do LHC.

Como são detetadas as novas partículas

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), como explica o diário britânico.

Muitas das partículas criadas no LHC são altamente instáveis, decaindo imediatamente para partículas mais leve e estáveis como os fotões e eletrões. E é exatamente por estas partículas que os cientistas procuram: um excesso de fotões e eletrões pode denotar, aparentemente e de acordo com um impacto registado nos dados recolhidos, a existência de uma nova partícula.

Mas, e como seria esperar da Física de partículas, descobrir uma partícula não é tão simples quanto isso. Os progressos registados podem ser apenas flutuações estatística que vão surgindo de forma mais habitual do que os físicos gostariam.

Por tudo isto, a melhor forma de validar uma nova partícula passa incontornavelmente por analisar mais dados. Só assim é que o “lixo” estatístico acaba por desvanecer – e é exatamente isso que os cientistas farão agora com os dados da “partícula fantasma”.

É ainda muito cedo para nos deixamos levar por todo o entusiasmo dos novos dados, ficando, para já, a descoberta por confirmar. No entanto, há uma coisa que é certa – este é um grande momento para Física.

SA, ZAP // IFLScience / ScienceAlert

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