Pesquisadores do LHC descobrem nova partícula exótica

Os físicos que trabalham no Grande Colisor de Hádrons (LHC) da Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear (CERN) observaram pela primeira vez um novo tipo de partícula subatômica, composta por quatro quarks de charm. A descoberta está descrita em um estudo publicado hoje (01) no arXiv.

Ainda sem nome, ela é a primeira composta pelo mesmo tipo de quark, um elemento básico para a formação de toda a matéria, podendo representar uma família de partículas nunca antes vista pelos cientistas. Geralmente, os quarks se unem em grupos de dois ou três para formar os hádrons; porém, há décadas é prevista a existência de hádrons de quatro e cinco quarks (tetraquarks e pentaquarks). Tais elementos exóticos chegaram a ter a existência confirmada por experimentos nos aceleradores de partículas, mas não haviam sido observados em uma formação como essa.

O tetraquark descoberto é ainda mais exótico que os outros já observados.

De acordo com os pesquisadores, partículas feitas de combinações incomuns são um laboratório ideal para estudar a interação forte com a qual se ligam prótons, nêutrons e núcleos atômicos. O entendimento dessa interação pode determinar se os processos novos e inesperados são um sinal da nova física ou somente parte da física padrão.

Diferença importante

A partícula observada no Large Hadron Collider Beauty (LHCb), um dos detectores do LHC, é a primeira composta por quatro quarks pesados do mesmo tipo, sendo dois quarks de charm e dois antiquarks de charm, uma grande diferença em relação às observações feitas anteriormente.

"Até agora, o LHCb e outros experimentos haviam observado apenas tetraquarks com dois quarks pesados, no máximo, e nenhum com mais de dois quarks do mesmo tipo", explicou o físico Giovanni Passaleva, um dos participantes do estudo.

Da mesma forma que em outras descobertas, ainda não se sabe se esse é um "tetraquark verdadeiro" ou um par de partículas de dois quarks fracamente ligado em uma estrutura parecida com uma molécula.