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LHC detecta raro processo em decaimento de partículas

O Large Hadron Collider (Grande Colisor de Hádrons) está fechado para um upgrade até o final deste ano. Porém isso não impede que ela continue fazendo diversas descobertas no ramo da Física de partículas. Com os dados de 2011 e 2012 sendo processados, os físicos vem encontrando dados convincentes para um novo processo subatômico ao decaimento da partícula Bs (uma partícula pesada e composta por um antiquark bottom e um quark estranho). Um artigo foi pré publicado na Nature e pode ser acessado clicando aqui.

O LHC acelera prótons, localizado no centro de um átomo. Estes são acelerados a velocidades próximas a velocidade da Luz. Quando os prótons se colidem, elas se aniquilam e transformam a matéria em pura energia. Os cientistas preveram que o decaimento poderia ocorrer 4 vezes em um milhão. Eles a observaram em dois experimentos.

large-hadron-colliderO padrão observado pode ajudar os pesquisadores a testarem os limites do modelo padrão da Física de partículas e sondar alguns fenômenos cósmicos, com a existência de matéria escura e a escassez de antimatéria no universo. No ponto de vista científico, esta pode ser uma grande descoberta, pois todos os enigmas da Física poderiam estar em um lugar, ou podem continuar sendo um mistério na media que aprendermos mais sobre estes decaimentos.

Enquanto o modelo padrão da Física de partículas se alinha com as partículas detectadas como o Bóson de Higgs, ainda não se tem a explicação sobre a natureza e o comportamento da matéria escura, energia escura e da antimatéria. A matéria escura não é diretamente detectável com se era pensado. Pesquisadores acreditam que a energia escura esteja por trás da taxa crescente da expansão do Universo.

Colisão de Partículas pelo LHC (Large Hadron Collider)

Colisão de Partículas pelo LHC (Large Hadron Collider)

Através de análises feitas, os pesquisadores concluíram que os Mésons Bs e BO decaem e se transformam espontaneamente em dois múons, que são partículas atômicas ultra energéticas. Dentre os cientistas, houve a participação de pesquisadores brasileiros.

Com o upgrade do LHC, ressaltando várias melhorias e uma força maior, podendo registrar colisões de 13 TeV (Teraeletron volt), a produção de mésons Bs e B0 poderá aumentar, aumentando a precisão das medidas relacionadas ao decaimento dessas partículas.

Basta agora esperarmos os próximos capítulos para vermos as possíveis descobertas que estes decaimentos poderão ressaltar dentro da História da Física de partículas.

Referências:

1 – CMS Collaboration & LHCb Collaboration, Observation of the rare Bs0 →µ+µ− decay from the combined analysis of CMS and LHCb data, Nature(2015).

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Escrito por Cristian Westphal

Me chamo Cristian Westphal, fundador do projeto Ciência e Astronomia e escritor para o projeto Ciências e Tecnologia. Gaúcho natural de Gravataí (Região metropolitana de Porto Alegre). Um jovem de 19 anos, estudante de Engenharia Química e futuro astrônomo, que conheceu a ciência na sexta série do fundamental atráves do box da Série Cosmos, de Carl Sagan.

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Cientistas observam uma nova forma de decaimento de partículas através dos múons Bs e B0. O decaimento pode responder algumas questões dentro da Física.