Existem seis tipos diferentes de quarks, que são as unidades fundamentais da matéria e são normalmente encontrados em grupos de dois ou três.

O Colisor de Pósitrons de Elétrons de Pequim descobriu uma provável partícula de quatro quarks que nunca foi vista antes.

Uma partícula nunca antes vista descoberta por um detector na China pode ajudar os cientistas a compreender melhor como os quarks, os blocos de construção microscópicos da matéria, interagem para produzir o mundo ao nosso redor.

Ao colidir elétrons e suas antipartículas, ou pósitrons, a velocidades quase iguais à velocidade da luz, os cientistas produziram o chamado Y (4500).

É o primeiro de seu tipo a ser visto em um detector de partículas e provavelmente é composto de quatro quarks, de acordo com os mais de 500 especialistas envolvidos na descoberta.

Cientistas de 82 instituições em 16 países, incluindo China, Estados Unidos, Alemanha, Rússia, Coréia e Japão, afirmam que a partícula apareceu quando a energia de colisão foi ajustada para aproximadamente 4.500 milhões de elétron-volts.

Eles divulgaram um artigo sobre suas descobertas na edição de novembro da revista científica Chinese Physics C.

De acordo com Yuan Changzheng, pesquisador do Instituto de Física de Altas Energias da Academia Chinesa de Ciências, a detecção de Y (4500), juntamente com outros candidatos a partículas de quatro quarks encontrados anteriormente, mostrou que era muito provável que tais estruturas de matéria existe – mesmo, embora não sejam previstos pelas teorias convencionais.

Yuan é um ex-porta-voz da equipe multinacional que fez a descoberta inovadora usando o Espectrômetro de Pequim no Beijing Electron Positron Collider do instituto.

Os blocos de construção fundamentais de toda a matéria no universo são os quarks, que têm seis tipos ou “sabores” diferentes: charm, strange, up, down, top e bottom.

Os quarks normalmente se combinam em grupos de dois ou três sob a força nuclear forte para criar partículas subatômicas compostas conhecidas como hádrons, como prótons e nêutrons, que por sua vez formam o núcleo do átomo.

Um nêutron é composto de um quark up e dois quarks down, enquanto um próton é composto de dois quarks up e um quark down.

No entanto, eles também podem ocasionalmente se combinar para formar “hádrons exóticos”, que são partículas de quatro e cinco quarks. Um colisor japonês fez a primeira descoberta de um hádron incomum em 2003.

Um charme e um antiencanto estavam entre os quatro quarks que compunham a partícula Zc (3900), que foi descoberta em 2013 pelo Espectrômetro de Pequim.

A primeira prova concreta de que existia uma partícula de quatro quarks foi Zc (3900).O espectrômetro mais tarde encontrou vários outros hádrons raros, incluindo os hádrons Y (4230) e X (3872).

Com seu ambiente de colisão comparativamente “limpo” de esmagar elétrons e pósitrons, o Colisor de Pósitrons de Elétrons de Pequim oferece uma vantagem distinta na investigação de partículas incomuns, de acordo com Yuan. Ele estava se referindo ao campo menos caótico formado pelo menor número de partículas produzidas.

Embora o Grande Colisor de Hádrons Europeu seja muito maior e mais poderoso e tenha encontrado hádrons únicos, o número de partículas produzidas por suas colisões próton-próton é significativamente maior, o que pode tornar mais difícil para os pesquisadores encontrar os hádrons que estão procurando.

A equipe procurará então compreender a composição precisa de Y (4500), de acordo com Yuan. Por exemplo, os quatro quarks que ele contém e suas interações.

Cerca de 30 tipos diferentes de partículas candidatas de quatro e cinco quarks foram encontrados por pesquisadores usando aceleradores de partículas em todo o mundo, disse ele.

Não há dúvida de que mais seriam descobertos, mas a justificativa teórica para tais estruturas incomuns provaria ser mais difícil.

Até mesmo os principais matemáticos acham desafiadora uma questão de quatro ou cinco corpos, acrescentou Yuan.

“E através de todo esse trabalho, esperamos fornecer uma explicação definitiva para a ausência de quarks livres. Todas as outras partículas, incluindo fótons, neutrinos e elétrons, são capazes de existir independentemente. Mas ninguém jamais viu um quark livre.

Este artigo foi publicado originalmente por Scmp. Leia o artigo original aqui.