Se você pensou que alguma descoberta quântica teria que esperar até que o Large Hadron Collider (LHC) fosse ligado novamente em 2009, você estaria errado. Parece que o acelerador de partículas Tevatron no Fermilab em Batavia, Illinois, descobriu…
…alguma coisa.
Os cientistas do Tevatron relutam em receber novos resultados do Collider Detector no Fermilab (CDF) como uma "nova descoberta", pois simplesmente não sei o que seus resultados sugerem. Durante colisões entre prótons e anti-prótons, o CDF monitorava o decaimento dos quarks inferiores e anti-quarks inferiores em múons. No entanto, os cientistas do CDF descobriram algo estranho. Muitos múons estavam sendo gerados pelas colisões, e múons eram surgindo fora do tubo de feixe…
O Tevatron foi inaugurado em 1983 e atualmente é o acelerador de partículas mais poderoso do mundo. É o único colisor que pode acelerar prótons e anti-prótons para energias de 1 TeV, mas será superado pelo LHC quando finalmente entrar em operação no início do próximo ano. Assim que o LHC entrar em operação, a chama subatômica será passada para o acelerador europeu e o Tevatron estará preparado para ser desativado em algum momento de 2010. Mas antes que essa poderosa instalação seja fechada, continuará investigando a questão por um tempo ainda.
Em experimentos recentes de colisão de prótons, os cientistas que usam o CDF começaram a ver algo que não podiam explicar com nosso entendimento atual da física moderna.
As colisões de partículas ocorrem dentro do “tubo de feixe” de 1,5 cm de largura que colima os feixes de partículas relativistas e os concentram em um ponto para a colisão ocorrer. Após a colisão, o spray resultante de partículas é detectado pelas camadas eletrônicas circundantes. No entanto, a equipe do CDF detectou muitos múons sendo gerados após a colisão. Além disso, múons estavam sendo gerados inexplicavelmente lado de fora o tubo do feixe sem faixas detectadas nas camadas mais internas dos detectores de CDF.
O porta-voz da CDF, Jacobo Konigsberg, deseja enfatizar que mais investigações precisam ser feitas antes que uma explicação possa ser alcançada. "Não descartamos uma explicação mundana para isso, e quero deixar isso bem claro," ele disse.
No entanto, os teóricos não são tão reservados e estão muito animados com o que isso pode significar para o Modelo Padrão de partículas subatômicas. Se a detecção desses múons em excesso estiver correta, a partícula “desconhecida” tem uma vida útil de 20 picossegundos e pode viajar 1 cm, pela lateral do tubo do feixe, e depois decair em múons.
Dan Hooper, outro cientista do Fermilab, ressalta que se essa realmente for uma partícula anteriormente desconhecida, seria uma grande descoberta. "Um centímetro é um longo caminho para a maioria dos tipos de partículas chegarem antes da decomposiçãoDiz. "É muito cedo para dizer muito sobre isso. Dito isto, se houver uma nova partícula "de longa duração", seria um grande negócio.”
Neal Weiner, da Universidade de Nova York, concorda com Hooper. "Se isso estiver certo, é incrivelmente emocionante," ele diz. "Seria uma indicação da física talvez ainda mais interessante do que imaginamos anteriormente.”
Os aceleradores de partículas têm uma longa história de produção de resultados inesperados, talvez isso possa ser um indicador de uma partícula que foi negligenciada anteriormente ou, mais interessante, não previsto. Naturalmente, os cientistas postulam rapidamente que a matéria escura pode estar por trás de tudo isso.
Weiner, com a colega Nima Arkani-Hamed, formulou um modelo que prevê a existência de partículas de matéria escura no Universo. Em sua teoria, as partículas de matéria escura interagem entre si através de partículas de força de uma massa de aproximadamente 1 GeV. Os múons CDF gerados fora do tubo de feixe foram calculados para serem produzidos por uma partícula pai em decomposição “desconhecida” com uma massa de aproximadamente 1 GeV.
A comparação é impressionante, mas Weiner é rápido em apontar que é necessário mais trabalho antes que os resultados do CDF possam ser vinculados à matéria escura. "Estamos tentando descobrir isso," ele disse. "Mas eu ficaria entusiasmado com os dados do CDF, independentemente.”
Talvez não tenhamos que esperar pelo LHC, alguma nova física pode ser descoberta antes que o novo acelerador CERN seja reparado ...
Fonte: Novo Cientista
