O Grande Colisor de Hádrons encontra evidências de 3 partículas nunca antes vistas

Físicos dizem ter encontrado evidências em dados da Europa Grande Colisor de Hádrons Para três conjuntos de quarks nunca vistos antes, assim como o maior esmagador de partículas do mundo inicia uma nova rodada de experimentos de alta energia.

Os três tipos exóticos de partículas – que incluem dois grupos de quatro quarks, conhecidos como quarks, bem como uma unidade de cinco quarks chamada pentaquark – são perfeitamente compatíveis com Forma padrãoa antiga teoria que descreve a estrutura dos átomos.

Em contraste, os cientistas esperam que a operação atual do LHC mostre evidências físicas além do alcance de Forma padrão Para explicar a natureza de fenômenos misteriosos como matéria escura. Essa evidência pode apontar para Novas matrizes de partículas subatômicasou mesmo Dimensões extras em nosso mundo.

O LHC foi desligado por três anos para modernizar seus sistemas para lidar com níveis de energia sem precedentes. Este encerramento terminou em abrilDesde então, cientistas e engenheiros do centro de pesquisa CERN na fronteira franco-suíça se preparam para retomar as operações científicas hoje.

O centro de controle do CERN estava zumbindo quando o LHC começou sua terceira rodada de coleta e análise de dados.

“É um momento mágico agora”, disse Fabiola Gianotti, gerente geral do CERN. webcast hoje. “Acabamos de atingir uma energia sem precedentes, 13,6 TeV, e isso abre uma nova era de exploração no CERN.”

Gianotti disse que os cientistas do LHC esperam coletar a maior parte dos dados durante esta terceira rodada que coletaram Ao longo de 13 anos durante as duas colisões anteriores. “Isso, claro, aumentará nossas chances de descobrir ou entender as leis fundamentais do universo”, disse ela.

O anel de 27 quilômetros (aproximadamente 17 milhas) de ímãs supercondutores e seus detectores de partículas estão configurados para operar ininterruptamente por cerca de quatro anos durante a Terceira Rodada.

O início da corrida hoje acontece 10 anos e um dia depois que os físicos do LHC anunciaram sua maior descoberta até agora: Evidências da existência do bóson de Higgsuma partícula subatômica que ajuda a explicar o fenômeno da massa.

Os três novos tipos de partículas subatômicas, descritos hoje durante uma CERN. Seminário, não exatamente descobertas no nível de Higgs. Mas eles sugerem que o LHC está a caminho de descobrir mais blocos de construção do universo nunca vistos anteriormente.

O Grande Colisor de Hádrons esmaga prótons a velocidades próximas à velocidade da luz para estudar combinações de quarks conhecidas como hádrons.

“Quanto mais análises fazemos, mais hádrons exóticos encontramos”, disse Niels Tuning, coordenador de física do detector LHCb. Ele disse em um comunicado de imprensa.

“Estamos passando por um período de descoberta semelhante à década de 1950, quando a descoberta do ‘zoológico de partículas’ de hádrons começou e acabou levando ao modelo quark de hádrons convencionais na década de 1960. Estamos fazendo o ‘zoológico de partículas 2.0’.”

O porta-voz do LHCb, Chris Parks, disse que estudar novos grupos de quarks “ajudará os teóricos a desenvolver um modelo unificado de hádrons exóticos, cuja natureza exata é amplamente desconhecida”.

A maioria dos hádrons não é muito estranha. Prótons e nêutrons, por exemplo, são feitos de três quarks unidos. (Na verdade, A origem da palavra “quark”Retorna a uma linha de Acorde Finnegan Por James Joyce: “Três quarks para um Muster Mark!”) Pions são combinações de dois quarks.

Quatro quarks e cinco grupos de quarks são muito raros, e acredita-se que sejam Só existe por um momento antes de se decompor em diferentes tipos de partículas.

Quarks vêm em seis “sabores” diferentes: para cima e para baixo, para cima e para baixo, charme e estranho.

A equipe do LHCb analisou o decaimento de mésons B carregados negativamente e viu evidências de um pentagrama composto por um quark charm e um antiquark charm, bem como um quark up, down e estranho. É o primeiro pentágono conhecido por conter um quark estranho.

Os quarks quaternários recém-identificados têm um grupo de “carga dupla” de quatro quarks: um quark charm, um antiquark estranho, um quark up e um antiquark down.

Esses tetraquarks foram observados em combinação com sua contraparte neutra, que tem um quark charm, um antiquark estranho, um antiquark up e um quark down. O CERN diz que esta é a primeira vez que um par de tetraquarks foi observado juntos.

Alguns modelos teóricos imaginam hádrons exóticos como unidades únicas de quarks fortemente ligados. Outros os veem como pares de hádrons padrão que são unidos frouxamente, semelhante à maneira como os átomos são unidos para formar moléculas.

“Só o tempo e mais estudos de hádrons exóticos determinarão se essas partículas são uma, outra ou ambas”, diz o CERN.

Este artigo foi originalmente publicado por universo hoje. Leia o artigo original.