Redação do Site
Inovação Tecnológica - 27/11/2019
Forças da natureza
Em 2016, uma equipe de físicos
da Hungria encontrou indícios fortes da existência de uma quinta força
fundamental da natureza.
Essa quinta força viria se
juntar às quatro forças fundamentais reconhecidas atualmente pela física: eletromagnetismo, gravidade, força nuclear
fraca e força nuclear forte.
Agora, eles encontraram novos
indícios, reforçando sua conclusão anterior, ao estudar o comportamento de um
átomo de hélio e como ele emite luz conforme decai.
Bóson protofóbico
Ao receber um pulso de luz, um
elétron em um átomo captura essa energia, saltando da órbita que ocupava para
uma órbita mais externa, mais distante do núcleo.
Se o pulso de luz for forte o
suficiente, um elétron pode produzir um pósitron ‒ uma versão de antimatéria do
elétron ‒, que então se afastam um do outro em um ângulo previsível, antes de
se aniquilarem, ao se encontrarem com suas respectivas antipartículas.
Com base na lei de conservação
de energia, à medida que a energia da luz que produz as duas partículas
aumenta, o ângulo com que elas saem do átomo deve diminuir.
Em 2016, a equipe verificou que
o átomo de berílio-8 produz pósitrons e elétrons que se afastam a um ângulo de
140 graus, muito maior do que o previsto pela teoria. A equipe atribuiu o
fenômeno a uma partícula que eles batizaram de X17, uma vez que ela teria uma
massa de cerca de 17 megaeletronvolts (MeV), aproximadamente 33 vezes mais do
que a massa de um elétron.
O nome completo de batismo da
partícula é "bóson X protofóbico", porque ela seria repelida pelos
prótons, ou núcleos atômicos.
Em seu novo experimento,
realizado agora, eles constataram que pósitrons e elétrons emitidos quando um
átomo de hélio-4 é energizado saem chispando a um ângulo de 115 graus, ainda
maior do que o previsto pela teoria.
Attila Krasznahorkay e seus
colegas do Instituto de Pesquisas Nucleares Atomki atribuem esse efeito
inesperado à hipotética partícula X17, uma vez que, também no caso do hélio,
sua energia se situa na casa dos 17 MeV.
Com uma vida breve, decaindo em
10-14 segundo, essa partícula seria portadora de uma força que explica o
distanciamento observado entre os elétrons e os pósitrons.
A equipe acredita que, se confirmada,
a existência da nova partícula e sua força podem também estabelecer um elo
entre a matéria que vemos e a matéria que não vemos, conhecida como matéria
escura.
De fato, vários experimentos em
busca das partículas de matéria escura ‒ nenhum encontrou nada até agora ‒
têm-se concentrado nessa faixa dos 17 MeV porque estudos teóricos indicam ser
esse um nível de energia promissor para procurar por elas.
Bibliografia:
Artigo: New evidence supporting the existence of the hypothetic X17
particle
Autores: A.J. Krasznahorkay, M. Csatlos, L. Csige, J. Gulyas, M. Koszta,
B. Szihalmi, J. Timar, D.S. Firak, A. Nagy, N.J. Sas, A. Krasznahorkay
Revista: arXiv
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