Grande Colisor de Hádrons encontra novo tipo de partícula: conheça o pentaquark

Há poucos meses, o Grande Colisor de Hádrons passou a funcionar em potência máxima, e já ajudou em mais uma grande descoberta. Uma equipe de cientistas encontrou uma nova classe de partículas subatômicas conhecidas como pentaquarks.

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Os quarks foram propostos pela primeira vez em 1964, pelo físico americano Murray Gell-Mann, e a existência deles mudou a forma como as pessoas pensam sobre a física de partículas.

Quarks são uma série de partículas subatômicas com carga elétrica. Elas se juntam para formar partículas maiores como prótons e nêutrons, que são feitos de três quarks.

Mas eles podem se unir para formar outras entidades, também. Existem os tetraquarks, com quatro partículas, que o LHC encontrou no ano passado.

E durante muito tempo, especulava-se que a classe “pentaquark” poderia existir: trata-se de uma partícula formada por quatro quarks e um anti-quark. Vários experimentos pareciam tê-la encontrado, mas foram questionados ao longo dos anos. Agora, pela primeira vez, pesquisadores que trabalham no experimento LHCb encontraram provas firmes de sua existência.

Guy Wilkinson, do LHCb, diz em um comunicado à imprensa que o pentaquark não é uma nova partícula qualquer. Ele explica:

O pentaquark representa uma forma de agregar quarks, os constituintes fundamentais da prótons e nêutrons normais, em um padrão que nunca foi observado antes em mais de cinquenta anos de pesquisas experimentais. Ao estudar suas propriedades, poderemos entender melhor o que constitui a matéria comum – os prótons e nêutrons a partir dos quais todos somos feitos.

A equipe identificou a existência do pentaquark prestando atenção no decaimento de uma partícula: enquanto ela se dividia em três partículas, os cientistas observaram um estado de transição com duas outras partículas nunca observadas anteriormente.

“Aproveitando o grande conjunto de dados fornecido pelo LHC, e a excelente precisão do nosso detector, examinamos todas as possibilidades para estes sinais, e concluímos que eles só podem ser explicados por estados pentaquark”, diz o físico Tomasz Skwarnicki no comunicado.

Agora, os cientistas vão estudar a estrutura dos pentaquarks, para entender exatamente como eles se formam. Os pesquisadores do CERN esperam encontrar matéria escura com o LHC, o que ainda não aconteceu – mas esta nova classe de partículas é um marco na física.

[CERN]