Cientistas do CERN se surpreendem: ''O que encontramos não pode ser explicado pelas nossas leis da física existentes''

Físicos que trabalham com o Large Hadron Collider (LHC) descobriram o que parece ser uma família inteira de novas partículas que os nossos modelos de física atual não pode explicar. 

A existência destas novas formas de matéria, conhecidas como tetraquarks, desafia a nossa compreensão atual do papel que desempenham dentro dos prótons e nêutrons que compõem os átomos - os blocos de construção fundamentais de tudo o que sabemos no universo.

FOI COMO FAZER UM BOLO DE SEIS DIMENSÕES

"Olhamos para cada partícula conhecida e processamos para garantir que estas quatro estruturas não poderiam ser explicadas por qualquer física pré-existente", disse um membro da equipe, Thomas Britton da Universidade de Syracuse. Sarah Charley disse: "Foi como fazer um bolo de seis dimensões, com 98 ingredientes e nenhuma receita -. Apenas uma imagem de um bolo" 

Então, em primeiro lugar, o que é um tetraquark? Na sua forma mais simples, quarks são partículas minúsculas que se acumulam no interior dos prótons e nêutrons dentro dos átomos.
De acordo com o modelo padrão atual da física, quarks podem vir em seis tipos diferentes, ou "sabores": cima, baixo, superior, inferior. Eles são mantidos juntos por partículas ainda menores chamadas glúons, e dependendo de sua massa, são classificados como pesados ​​ou leves. Até recentemente, pensava-se que os quarks só vinham em grupos de dois ou três, mas em 2014, físicos do LHC - , na Suíça - confirmaram a existência de uma quarta partícula chamada tetraquark. Então, no ano passado, eles fizeram esta descoberta, confirmando a existência de um outro tipo de quark - uma quinta partícula do quark, ou pentaquark . Nada disso foi fácil, como experimentado por uma equipe separada de pesquisadores, perto de Chicago, que anunciou que eles também tinham descoberto um novo tetraquark no início deste ano, apenas foram atendidos com um monte de ceticismo. 

Mas agora a equipe de Syracuse no LHC- que oferece muito mais sensibilidade de detecção do que o acelerador de partículas do Fermilab de Chicago - identificou quatro novos tipos de tetraquarks que parecem pertencer à mesma família exótica. "O que nós descobrimos é um sistema único", diz um membro da equipe, Tomasz Skwarnicki. "Temos quatro partículas exóticas do mesmo tipo, é a primeira vez que vi isso e esta descoberta já está nos ajudando a distinguir entre os modelos teóricos." As novas partículas foram nomeadas  de X (4140), X (4274), X (4500) e X (4700), após suas respectivas massas, cada uma foi encontrada para conter uma combinação única de dois quark charm e dois quarks estranhos . Isto faz-lhes as primeiras partículas de quatro quarks encontradas a serem compostos inteiramente de quarks pesados, Simetria relatórios. 

Os Físicos estão agora a tentar chegar a novos modelos para explicar seus resultados. Os resultados foram publicados em dois artigos no site pre-print arXiv.org. A equipe está esperando uma de duas possibilidades a ser confirmada com pesquisas adicionais. "A explicação molecular não se encaixa com os dados", disse Skwarnicki Charley em Symmetry.


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