Cientistas podem ter descoberto nova partícula subatômica

De acordo com o pessoal da American Physical Society, uma equipe de físicos afirma ter descoberto uma nova partícula subatômica de comportamento exótico e diferente de qualquer outra partícula conhecida. De momento, ela foi batizada como Z_c (3900) e pode significar que um novo tipo de matéria foi detectado.

Segundo a publicação, a descoberta foi realizada simultaneamente por físicos japoneses e chineses em seus respectivos países. Ambas as equipes realizavam experimentos com uma partícula detectada em 2005 — a Y (4260) — cuja existência dura apenas 10^-23 segundos, para então começar a se decompor em outras partículas subatômicas.

Anomalia

Leituras realizadas pelas equipes de cientistas Fonte da imagem: Reprodução/American Physical Society

Os dois times trabalhavam em produzir essa partícula através da colisão de pósitrons e elétrons quando perceberam uma anomalia de 3,9 gigaelétron-volts (GeV) na leitura de dados, o que corresponde, aproximadamente, a quatro vezes o peso de um próton. Baseados nesse resultado estranho, os cientistas decidiram investigar melhor a decomposição da Y (4260).

As duas equipes reuniram dados suficientes para concluir que uma nova partícula subatômica foi descoberta, embora eles ainda não saibam direito o que ela representa. O que eles já sabem, no entanto, é que essa partícula parece ser composta por quatro quarks, que são os elementos básicos que constituem a matéria.

Quarks e glúons

Fonte da imagem: Reprodução/American Physical Society

Apesar de existirem seis tipos desses elementos — conhecidos como Up, Down, Top, Bottom, Strange e Charm —, a maioria das partículas subatômicas é formada por dois ou três deles, que são mantidos juntos graças aos glúons. Contudo, a partícula exótica que acaba de ser detectada, a Z_c (3900), parece contar com quatro quarks e um glúon extra, o que a torna diferente de qualquer outra partícula já observada.

Mas antes de determinar que as equipes definitivamente detectaram um novo tipo de partícula subatômica, ainda existem algumas possibilidades que precisam ser comprovadas. Uma delas, por exemplo, é a de que a Z_c (3900) não passe de uma dupla de partículas formadas por dois quarks interagindo fortemente, tornando quase impossível distinguir a existência das duas partículas.

Os dois times já observaram 460 dessas partículas exóticas, mas ainda serão necessários mais experimentos para determinar se o que eles descobriram até o momento realmente é algo novo. Entretanto, se eles conseguirem comprovar que a Z_c (3900) realmente é formada por quatro quarks e que o seu comportamento é totalmente inédito, isso significa que os cientistas poderão escrever um novo capítulo sobre a composição da matéria.