Pesquisadores de uma das grandes colaborações internacionais operando no LHC, o Grande Colisor de Hádrons, descobriram um novo tipo de partícula, um “primo” exótico dos clássicos prótons e nêutrons.
Hádrons são partículas mantidas coesas pela força nuclear forte. Dentre eles, o tipo mais comum são os bárions, compostos por três quarks. É o caso do próton e do nêutron.
Segundo o Modelo Padrão da Física de Partículas, os quarks existem em seis tipos, ou sabores: up, down, e strange (que são leves) e charm, top e bottom (que são mais pesados). Os glúons, partículas que portam a força nuclear forte, costumam arranjar esses quarks em trios, formando partículas maiores, como os prótons — compostos por dois quarks up e um down.
Permutações, contudo, são possíveis, e a observação feita pela equipe do experimento LHCb, que tem participação brasileira, encontrou pela primeira vez um bárion com um quark up e dois quarks charm.
“A importância deste resultado à equivalente à descoberta de mais um elemento previsto anteriormente pela tabela periódica, ou seja, algo que deve existir pela teoria, mas é muito difícil de encontrar”, explica Ignacio de Bediaga Hickman, pesquisador do CBPF (Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas) e membro da colaboração LHCb, que publicou o novo resultado em artigo no “Physical Review Letters” em 11 de setembro.
“De fato, o quark charm é considerado um dos três quarks pesados, de difícil produção e detecção. A presença de dois desses quarks em uma mesma partícula é um evento muito raro”, prossegue Bediaga Hickman. “Somente um experimento como o LHCb, com sua geometria de detecção peculiar e as grandes energias do acelerador LHC, é capaz desta descoberta atualmente. De fato, ela só foi descoberta depois que o LHC começou a operar com 13 tera-elétron-volts. Agora temos de partir para buscar um bárion com três quarks charm.”
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