Descobertas duas novas partículas no LHC

Com informações da New Scientist - 09/10/2014

As duas novas partículas foram identificadas nos dados usando uma complicada técnica estatística conhecida como análise de Dalitz, para desembaraçar o pico de energia em seus dois componentes.
[Imagem: LHCb collaboration]

Duas novas partículas foram descobertas no LHC.

Uma delas possui uma combinação de propriedades que nunca havia sido observada.

As partículas têm uma massa cerca de três vezes maior do que a massa dos prótons e foram identificadas nos dados coletados pelo experimento LHCb, um dos grandes detectores do LHC, ao lado do CMS, Atlas e Alice.

Seus "pais" só não foram bondosos quanto aos nomes, mantendo os códigos que descrevem suas características - as partículas estão sendo chamadas de D_S3*(2860)^- e D_S1*(2860)^-.

O subscritos "S3" e "S1" mostram que as partículas têm spin 3 e 1, respectivamente. O número 2860 é a massa da partícula em unidades de MeV/c2 - milhões de elétron-volts sobre o quadrado da velocidade da luz, expressando a equivalência entre massa e energia como na famosa fórmula E=mc². Isto dá mais ou menos três vezes a massa do próton.

A descoberta foi feita quando os físicos do LHCb analisavam observações de um pico de energia identificado em 2006 pelo experimento BaBar, na Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, mas cuja causa ainda é desconhecida.

"Nossos resultados mostram que o pico BaBar é causado pelas duas novas partículas," disse Tim Gershon, da Universidade de Warwick, no Reino Unido, principal autor da descoberta.

Desvendar a força forte

De forma bastante significativa, a D_S3*(2860)^- tem um valor de spin de três, fazendo esta descoberta a primeira observação de uma partícula de spin-3 contendo um quark charme - as novas partículas contêm cada uma um antiquark charme e um quark estranho.

Em outros mésons (partículas formadas por dois quarks), os quarks podem ser configurados de várias formas diferentes para chegar a um valor global de spin menor do que três, e isso faz com que a propriedade exata dos quarks seja ambígua.

No entanto, para um valor de spin de três não existe ambiguidade, tornando a configuração precisa da D_S3*(2860)^- muito clara.

Isto torna a partícula um elemento muito desejado pelos físicos para tentar entender a força forte, a "cola" que mantém as partículas subatômicas unidas para formar os átomos.

A força forte é uma das quatro forças fundamentais, mas também é uma das partes menos compreendidas do modelo padrão da física de partículas, a teoria que descreve como as partículas interagem, mas que os físicos já admitem ser uma teoria incompleta.

• Descoberta partícula subatômica que não se encaixa no Modelo Padrão

A descoberta foi feita analisando dados obtidos quando o LHC ainda estava em operação. O colisor está atualmente fechado para reformas e atualização dos seus equipamentos, e deverá voltar a funcionar em 2015 com o dobro da energia anterior.

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