Descoberta surpreendente sobre partícula põe em causa o Modelo Padrão (e pode revolucionar as leis da Física)

Fermilab

Um novo cálculo da massa do bosão W difere tanto das previsões do Modelo Padrão que pode pôr em causa este pilar do estudo da Física.

Depois de uma análise de mais de uma década, uma nova investigação publicada na Science relata uma conquista que pode revolucionar o estudo da Física, com os cientistas a conseguirem fazer a medição mais precisa de sempre da massa de uma partícula-chave.

A nova medida difere drasticamente das previsões feitas com base no Modelo Padrão, relata a New Atlas. Desde o seu desenvolvimento na década de 70, o Modelo Padrão tem sido muito bem-sucedido na explicação das forças e das interações entre as partículas.

Mas agora, uma partícula está a ameaçar desafiar este modelo que até agora tem sido tão preciso. A massa das partículas pode ser calculada através das suas relações com outras partículas no Modelo Padrão, podendo estas estimativas ser depois comparadas e comprovadas com as medidas dos colisores de partículas.

Uma única partícula, o bosão W, foi suficiente para pôr todo o modelo em causa, já que as medidas tiradas com um colisor diferem bastante das estimativas obtidas através do Modelo Padrão.

De acordo com o Modelo Padrão, a massa do bosão W pode ser calculada devido às ligações com as massas da bosão de Higgs (a chamada “Partícula de Deus”) e a uma partícula subatómica chamada quark top.

No novo estudo, uma equipa de quase 400 cientistas do Detector de Colisor no Fermilab passou quase 10 anos a examinar 4,2 milhões de candidatos a bosão W  recolhidos dos dados com 26 anos no colisor Tevatron.

Os autores conseguiram assim calcular a massa da partícula com uma precisão duas vezes maior do que a  melhor medida anteriormente tirada.

Os cálculos revelam que o bosão W tem uma massa de 80.433,5 Mega-eletrão-volts (MeV), com uma margem de incerteza de só 9,4 MeV para cada lado.

Este valor está dentro do alcance previsto em medidas anteriores, mas fica muito longe do previsto pelo Modelo Padrão, que coloca a massa nos 80.357 MeV, com uma margem de 6 MeV.

Mesmo assim, alguns físicos continuam a acreditar mais nas previsões do Modelo Padrão e a apontar possíveis erros ou exageros nos valores do estudo.

Os investigadores refutam esta ideia, sublinham que verificaram imensas vezes os valores e os cálculos e que tiveram em conta “o entendimento melhorado do detetor de partículas e dos avanços na compreensão teórica e prática das interações do bosão W com outras partículas”, nota Ashutosh Kotwal, autor principal do estudo.