Grande Colisor de Hádrons encontra novo tipo de partícula: conheça o pentaquark

Há poucos meses, o Grande Colisor de Hádrons passou a funcionar em potência máxima, e já ajudou em mais uma grande descoberta. Uma equipe de cientistas encontrou uma nova classe de partículas subatômicas conhecidas como pentaquarks.

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Os quarks foram propostos pela primeira vez em 1964, pelo físico americano Murray Gell-Mann, e a existência deles mudou a forma como as pessoas pensam sobre a física de partículas. Quarks são uma série de partículas subatômicas com carga elétrica. Elas se juntam para formar partículas maiores como prótons e nêutrons, que são feitos de três quarks.

Mas eles podem se unir para formar outras entidades, também. Existem os tetraquarks, com quatro partículas, que o LHC encontrou no ano passado.

E durante muito tempo, especulava-se que a classe “pentaquark” poderia existir: trata-se de uma partícula formada por quatro quarks e um anti-quark. Vários experimentos pareciam tê-la encontrado, . Agora, pela primeira vez, pesquisadores que trabalham no experimento LHCb encontraram provas firmes de sua existência. Guy Wilkinson, do LHCb, que o pentaquark não é uma nova partícula qualquer. Ele explica:

O pentaquark representa uma forma de agregar quarks, os constituintes fundamentais da prótons e nêutrons normais, em um padrão que nunca foi observado antes em mais de cinquenta anos de pesquisas experimentais. Ao estudar suas propriedades, poderemos entender melhor o que constitui a matéria comum – os prótons e nêutrons a partir dos quais todos somos feitos.

A equipe identificou a existência do pentaquark prestando atenção no decaimento de uma partícula: enquanto ela se dividia em três partículas, os cientistas observaram um estado de transição com duas outras partículas nunca observadas anteriormente. “Aproveitando o grande conjunto de dados fornecido pelo LHC, e a excelente precisão do nosso detector, examinamos todas as possibilidades para estes sinais, e concluímos que eles só podem ser explicados por estados pentaquark”, diz o físico Tomasz Skwarnicki no comunicado.

Agora, os cientistas vão estudar a estrutura dos pentaquarks, para entender exatamente como eles se formam. Os pesquisadores do CERN esperam encontrar matéria escura com o LHC, o que ainda não aconteceu – mas esta nova classe de partículas é um marco na física.

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