A Colaboração LHCb no CERN descobriu que aspartículas não se comportam da maneira que deveriam de acordo com a teoria orientadora da física departículas - o Modelo Padra£o.

O modelo padrãoda física departículas prevaª que aspartículas chamadas quarks de beleza, que são medidas no experimento LHCb, devem decair em maºons ou elanãtrons em igual medida. No entanto, o novo resultado sugere que isso pode não estar acontecendo, o que pode apontar para a existaªncia de novaspartículas ou interações não explicadas pelo Modelo Padra£o.

Fa­sicos do Imperial College London e das Universidades de Bristol e Cambridge conduziram a análise dos dados para produzir esse resultado, com financiamento do Conselho de Instalações de Ciência e Tecnologia. O resultado foi anunciado hoje na conferaªncia Moriond Electroweak Physics e publicado como uma pré-impressão .

O Modelo Padra£o éa melhor teoria atual da física departículas, descrevendo todas aspartículas fundamentais conhecidas que compõem nosso Universo e as forças com as quais elas interagem.

No entanto, o Modelo Padra£o não pode explicar alguns dos mistanãrios mais profundos da física moderna, incluindo de que éfeita a matéria escura e o desequila­brio de matéria e antimatéria no Universo.

Os pesquisadores, portanto, tem procurado porpartículas que se comportam de maneiras diferentes do que seria esperado no Modelo Padra£o, para ajudar a explicar alguns desses mistanãrios.

O Dr. Mitesh Patel, do Departamento de Fa­sica do Imperial e um dos principais fa­sicos por trás da medição, disse: "Esta¡vamos tremendo quando olhamos os resultados pela primeira vez, esta¡vamos muito animados. Nossos corações batiam um pouco mais rápido.

"a‰ muito cedo para dizer se isso érealmente um desvio do Modelo Padra£o, mas as implicações potenciais são tais que esses resultados são a coisa mais empolgante que fiz em 20 anos no campo. Foi uma longa jornada para chegar aqui . "

Os resultados de hoje foram produzidos pelo experimento LHCb, um dos quatro enormes detectores departículas do Large Hadron Collider (LHC) do CERN.

O LHC éo maior e mais poderoso colisor departículas do mundo - ele acelera aspartículas subatômicas atéquase a velocidade da luz, antes de colidi-las umas com as outras. Essas colisaµes produzem uma explosão de novaspartículas, que os fa­sicos então registram e estudam a fim de compreender melhor os blocos de construção ba¡sicos da natureza.

A medição atualizada questiona as leis da natureza que tratam os elanãtrons e seus primos mais pesados, maºons, de forma idaªntica, exceto por pequenas diferenças devido a s suas diferentes massas.

De acordo com o modelo padra£o, maºons e elanãtrons interagem com todas as forças da mesma maneira, então quarks de beleza criados no LHCb devem decair em maºons com a mesma frequência que o fazem em elanãtrons.

Mas essas novas medições sugerem que os decaimentos podem estar ocorrendo em taxas diferentes, o que pode sugerir quepartículas nunca antes vistas desviam as escalas dos maºons.

Imperial Ph.D. o estudante Daniel Moise, que fez o primeiro anaºncio dos resultados na conferaªncia Moriond Electroweak Physics, disse: "O resultado oferece uma dica intrigante de uma nova parta­cula ou força fundamental que interage de uma maneira que aspartículas atualmente conhecidas pela ciência não.

"Se isso for confirmado por outras medições, tera¡ um impacto profundo em nossa compreensão da natureza nonívelmais fundamental."

Na física departículas , o padrãoouro para descoberta são cinco desvios-padrão- o que significa que háuma chance de 1 em 3,5 milhões de o resultado ser um acaso. Esse resultado são três desvios - o que significa que ainda háuma chance de 1 em 1000 de que a medição seja uma coincidaªncia estata­stica. Portanto, émuito cedo para tirar conclusaµes firmes.

O Dr. Michael McCann, que também desempenhou um papel de liderana§a na equipe Imperial, disse: "Sabemos que deve haver novaspartículas para serem descobertas porque nosso entendimento atual do Universo éinsuficiente em muitos aspectos - não sabemos o que 95 % do Universo éfeito, ou porque háum grande desequila­brio entre matéria e antimatéria, nem entendemos os padraµes nas propriedades daspartículas que conhecemos.

"Embora tenhamos de esperar pela confirmação desses resultados, espero que um dia possamos olhar para trás como um ponto de viragem, onde comea§amos a responder a algumas dessas questões fundamentais."

Cabe agora a  colaboração do LHCb verificar ainda mais seus resultados, comparando e analisando mais dados, para ver se as evidaªncias de alguns novos fena´menos permanecem. Espera-se que o experimento LHCb comece a coletar novos dados no pra³ximo ano, após uma atualização do detector.