LHC vislumbra possíveis sinais de novas físicas

Na conferência LHC Physics, realizada esta semana em Nova Iorque, a colaboração LHCb apresentou um resultado que poderá revelar indícios de uma nova física.

LHCb, uma das quatro maiores experiencias no Grande Colisor de Hadrões, é dirigida por cientistas de mais de 50 instituições, todo o mundo. O objetivo é examinar as propriedades de determinadas partículas e procurar desvios, quando comparadas com o Modelo Padrão da física de partículas.

O Modelo Padrão prevê que os eletrões, muões e os taus (todos da família dos leptões), se devem comportar da mesma forma e serem produzidos em iguais quantidades, no decaimento de partículas.

De acordo com Tom Blake, investigador na Universidade Royal Society, que se encontra atualmente a trabalhar nesta análise:

O Modelo Padrão não distingue os muões e eletrões, nestes decaimentos… eles são a mesma partícula, por isso, devemos vê-los produzir quantidades aproximadamente iguais.

Contudo, num resultado anunciado esta semana, os cientistas do LHCb vislumbraram um acontecimento que desafia as previsões do Modelo Padrão. Este acontecimento pode derivar de eventuais interferências entre partículas, ou forças desconhecidas.

LHCb-magnet-02

Os cientistas da LHCb notaram estas diferenças em decaimentos de partículas, que continham Quarks Bottom (ou quarks b). Tipicamente, estas partículas decaem para hadrões de luz, logo após serem produzidos. Mas, em casos muito raros, são criados dois leptões e um hadrão.

Segundo o Modelo Padrão, este tipo de decadência deveria ter criado um igual número de eletrões e muões. Em vez disso, os cientistas verificaram que a produção de eletrões foi 25 por cento mais frequentemente.

Caso estes dados sejam confirmados, nos próximos testes a realizar no LHC, poderá ser um sinal da existência de fenómenos físicos além dos conhecidos, através do Modelo Padrão.

Após ter anunciado estes resultados, Michel De Cian, pós-doutorado na Universidade Heidelberg, afirmou:

Se continuarmos a ver esta discrepância, poderá ser a evidência de uma nova partícula, como um primo mais pesado do bosão Z, interferindo com a produção de muões.

LHCb-event-display

A proporção de muões e eletrões, durante a decadência, já havia sido medida anteriormente, em experiências realizadas pela Belle Collaboration, no Japão, e pela BaBar Collaboration, no SLAC. Ambas a colaborações, Belle e BaBar, confirmaram que a proporção é de um para um, mas a incerteza estatística era tão grande, as experiencias não foram capazes de tirar conclusões sólidas.

Para De Cian a experiencia LHCb ainda não dispões de dados suficientes para confirmar, ou refutar, as previsões do Modelo Padrão.

É interessante, mas inconclusiva. Nós ainda não temos uma significância estatística suficientemente grande, para fazer qualquer reclamação.

Tanto Michel De Cian como Tom Blake acreditam que os próximos testes no LHC serão conclusivos, fornecendo novos dados que comprovem ou desmintam o atual Modelo Padrão da física de partícula.

Fonte: symmetrymagazine.org