Com a participação de uma equipe de físicos brasileiros, estudos recentes da colaboração internacional LHCb conseguiram identificar novos processos fundamentais que fazem o méson B+ se comportar diferentemente de sua antipartícula, o méson B-. Os mésons B são partículas subatômicas criadas nas colisões entre prótons do acelerador de partículas LHC, do CERN. O detector LHCb registra as partículas criadas a partir do decaimento dos mésons B.
“Um dos objetivos da experiência é investigar as possíveis diferenças entre matéria e antimatéria, conhecidas tecnicamente como violações da simetria CP”, explica o físico Ignácio Bediaga, do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), membro do grupo brasileiro que colabora com o LHCb. A equipe brasileira é formada por pesquisadores do CBPF, da Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RJ), Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), Universidade Federal do Triângulo Mineiro (UFTM), além de Universidade de Honduras, Universidade de Bristol e Universidade de Warwick, Reino Unido. Desde seu início, nos anos 2000, o grupo brasileiro desenvolve técnicas para analisar os processos de desintegração de mésons em três hádrons (partículas de três quarks).
“Nosso universo hoje é composto por matéria, mas nem sempre foi dessa forma”, diz Álvaro Gomes, físico da UFTM, outro membro da colaboração. “Na origem do universo, matéria e antimatéria foram criadas em igual proporção. Houve então um desequilíbrio entre elas, favorecendo a matéria.”
Os estudos publicados em dois artigos da Physical Review Letters e um da Physical Review D explicam as diferenças observadas entre os decaimentos do méson B+ em três hádrons e os decaimento do méson B- do mesmo tipo. Os processos propostos para explicar os dados são previstos pelo Modelo Padrão e provocam a violação da simetria CP tanto na escala dos quarks, quanto na escala hadrônica. “As análises mostram a necessidade de mudar o paradigma da violação de CP como sendo um efeito que ocorre só na escala dos quarks”, explica Patrícia Magalhães, colaboradora do CBPF e que realiza pós-doutorado na Universidade de Bristol, Reino Unido.
Artigo científico
Observation of Several Sources of CP Violation in B+?p+p+p- Decays
R. Aaij et al. (LHCb Collaboration)
Phys. Rev. Lett. 124, 031801 – 21 de janeiro de 2020
Amplitude analysis of the B+?p+p+p- decay
R. Aaij et al. (LHCb Collaboration)
Phys. Rev. D 101, 012006 – 21 de janeiro de 2020
Amplitude Analysis of B±?p±K+K- Decays
R. Aaij et al. (LHCb Collaboration)
Phys. Rev. Lett. 123, 231802 – 6 de dezembro de 2019
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