460: A misteriosa ‘Partícula X’ ligada ao nascer do Universo foi detectada no Grande Colisor de Hádrons

CIÊNCIA/FÍSICA

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

A nova descoberta pode dar mais informações sobre o que aconteceu nos segundos imediatamente após o Big Bang.

Numa descoberta que pode dar mais pistas sobre a origem do Universo, os cientistas descobriram uma misteriosa “partícula X” depois de uma colisão de alta energia no Grande Colisor de Hádrons, o acelerador de partículas mais poderoso na Terra, localizado na Suíça.

Estas partículas de curta-duração são conhecidas por “X” porque a sua estrutura interna é desconhecida. Existiram nos micro-segundos caóticos depois do Big Bang, quando o Universo foi preenchido por um grupo subatómico agitado chamado plasma de quarks e glúons, no entanto são extremamente raras no Universo moderno.

É por essa mesma razão que os cientistas estão tão entusiasmados com a descoberta de 100 destas partículas em decadência através do Solenoide de Múon Compacto, nota a VICE.

O resultado acrescenta dados únicos experimentais aos modelos teóricos da produção da partícula X e sobre a “natureza deste estado exótico”, segundo o estudo publicado na Physical Review Letters.

As partículas X foram inicialmente descobertas numa experiência em 2003, mas decompuseram-se demasiado rápido para poderem ser analisadas com detalhe. A nova descoberta marca a primeira vez que foram capturadas dentro do plasma de quarks e glúons, o que permite o estudo de algumas das suas propriedades.

Segundo Yen-Jie Lee, professor de física no MIT e principal autor do estudo, a descoberta é muito difícil porque “o plasma de quarks e glúons produz dezenas de milhares de partículas”.

Esta experiência com o Solenoide de Múon Compacto é também “mais parecida com como a natureza produziu as partículas X no início do Universo” porque usa “colisões relativísticas de íons pesados”.

Lee avança ainda que a equipa precisa de mais dados para estimar o tamanho exacto do aprimoramento da produção da partícula X no plasma de quarks e glúons e que esses resultados devem ser conhecidos em breve.

A nova investigação também pode dar novas pistas sobre, afinal, o que é a partícula X. Uma hipótese sugere que é um tetraquark — um tipo extremamente raro de partículas compostas por quatro quarks. Outra possibilidade é que seja uma molécula mesónica, um tipo de partícula nunca antes visto composta por dois mesões.

“Vai ser muito entusiasmante seguir esta linha de estudo com uma quantidade muito maior de dados que vai ser usada nas experiências no Grande Colisor de Hádrons”, conclui o físico.

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29 Janeiro, 2022

 

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