LHC detecta fenômeno físico potencialmente desconhecido

Redação do Site Inovação Tecnológica - 22/09/2010

Imagem de uma colisão próton-próton captada pelo experimento CMS, que produziu mais de 100 partículas carregadas.
[Imagem: Cern]

Interligação entre partículas

Depois de quase seis meses de operação, as experiências no LHC estão começando a ver "sinais de efeitos potencialmente novos e interessantes".

Nos resultados divulgados pelos cientistas do experimento CMS, um dos quatro grandes detectores do LHC, foram observadas correlações até agora desconhecidas entre as partículas, que foram geradas durante colisões próton-próton realizadas a uma energia de 7 TeV.

Uma centena ou mais de partículas podem ser produzidas durante as colisões próton-próton. Os cientistas do CMS, aí incluído um grupo de brasileiros, estudam essas colisões medindo as correlações angulares entre as partículas conforme elas se espalham a partir do ponto de impacto - a foto mostra um "mapa" de um desses espalhamentos.

As análises revelaram que algumas das partículas se espalham seguindo o mesmo ângulo, o que pode demonstrar que elas estão intimamente interligadas, de uma forma nunca antes vista em colisões de prótons.

Em busca das explicações

O efeito é sutil e muitos cruzamentos e checagens tiveram que ser feitas para confirmar que ele é real.

Segundo os cientistas, o efeito, para o qual eles ainda não têm uma explicação, se parece com aqueles observados nas colisões de núcleos no laboratório RHIC, localizado no Laboratório Nacional Brookhaven, nos Estados Unidos - veja Descoberta antimatéria que cria nova tabela periódica e Descoberta partícula de antimatéria mais estranha já vista.

No entanto, durante uma apresentação feita pelos cientistas do CMS aos demais pesquisadores do CERN, eles destacaram que há várias explicações possíveis a serem consideradas.

A apresentação centrou-se em mostrar os resultados experimentais com o objetivo de promover uma discussão mais ampla sobre o assunto e, só então, apresentar explicações para essa "conexão" entre as partículas.

O LHC continuará acelerando e colidindo prótons até o final de outubro, acumulando mais dados que poderão ajudar a entender o fenômeno. No restante de 2010, o LHC irá colidir núcleos de chumbo.

Do que são feitos os quarks

Nessa nova etapa, será a vez do detector ALICE, otimizado para estudar colisões de núcleos. O principal objetivo do ALICE é estudar a matéria no estado quente e denso que teria existido apenas pequenas frações de segundo após o Big Bang.

Nesses experimentos, os cientistas esperam compreender como a matéria evoluiu para a matéria nuclear ordinária que compõe o Universo, sem sinais da antimatéria correspondente - presume-se que o Big Bang tenha criado quantidades iguais de matéria e de antimatéria.

Outro detector do colisor de partículas, chamado LHCb, recentemente detectou quarks excitados. Até agora acreditava-se que os quarks fossem os componentes mais básicos que formam todas as partículas conhecidas. Mas a presença de quarks excitados pode indicar que "subpartículas" estejam se rearranjando para alterar o estado de energia desses quarks.

O LHC, que é o maior laboratório científico do mundo, acelera partículas ao longo de seu anel de 27 km, arremessando-as umas contras as outras em busca de inúmeras respostas, mas de uma especificamente que parece desafiar o bom senso: de onde surge a massa das partículas - ou, dito de outro modo, o que faz com que a matéria seja matéria.

Nessa busca, contudo, ainda não foram encontrados nem mesmo "sinais potencialmente novos e interessantes". Por outro lado, em seu primeiro artigo científico, o LHC confirmou uma teoria do físico brasileiro Constatino Tsallis.

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