Quando pensamos em matéria e força, fazemos uma distinção clara. Matéria é aquilo que compõe as coisas, como uma bola de futebol. Já força é a propriedade invisível que faz ela ficar no chão ou chegar ao gol. Não existe uma bola feita de gravidade. Só que, a níveis subatômicos, essa diferença não é tão rígida quanto imaginamos.
Pense num próton. Se quebrássemos ele, teríamos três peças: dois quarks up
e um quark down. Os quarks são partículas elementares, “tijolos” que não podem ser quebrados em peças menores. Eles são mantidos juntos pela força nuclear forte, que é uma das quatro forças fundamentais (junto com a gravidade, eletromagnetismo e força nuclear fraca). Essa força, por sua vez, é mediada por outra partícula elementar chamada glúon. É como se ela fosse a argamassa que une os tijolos. O nome vem de glue (“cola”), devido a analogia de que elas “colam” as partículas do Universo.
Agora, pesquisadores chineses dizem ter provado a existência de uma partícula feita quase inteiramente de glúons, chamada “glueball”.
Físicos têm procurado pela glueball por mais de 50 anos. A evidência de sua existência, segundo os pesquisadores, foi feita no Beijing Electron–Positron Collider II (BEPC II), um acelerador de partículas localizado na capital chinesa. O artigo que descreve os resultados está disponível em preprint no repositório arXiv. Por ainda não estar efetivamente publicado em um periódico, a pesquisa ainda não passou por revisão de pares.
Mesmo assim, a novidade já chamou a atenção da comunidade científica. Na
Conferência Internacional de Física de Alta Energia (ICHEP) realizada em Natal (RN), no Brasil, os pesquisadores apresentaram novos resultados sobre a partícula que chamaram de X(2370). Ela foi produzida esmagando elétrons contra pósitrons em altas energias, resultando em uma partícula com as características que se esperariam de uma glueball.
Vale ressaltar que a glueball não está na mesma categoria do bóson de Higgs, descoberto em 2012. O Higgs é uma partícula elementar, o que significa que ele não pode ser dividido em partes menores. A glueball, como mencionamos, pode ser dividida em vários glúons. Os glúons, por sua vez, são partículas elementares.
Beijing Electron–Positron Collider II fica no Instituto de Física de Alta Energia, em Pequim. Esse acelerador é considerado ideal para a procurar glueballs, porque ele produz enormes quantidades de uma partícula chamada
J/Ψ. Os produtos decorrentes do decaimento de J/Ψ são ricos em glúons, o que facilita a procura. De acordo com Shan Jin, um dos físicos que liderou a pesquisa, estima-se que a X(2370) seja composta por cerca de 90% de glúons.
O novo estudo analisou mais de 10 bilhões de decaimentos J/Ψ. Os pesquisadores descobriram que o
X(2370) se liga de forma semelhante a partículas contendo diferentes tipos de quarks. Como os glúons interagem igualmente com todos os tipos de quarks, esse é um dos comportamentos esperados de uma glueball.
Outras características do X(2370) já haviam sido descritas anteriormente. A partícula foi identificada pela primeira vez em 2011, e desde então ela vem sendo estudada para confirmar se é, de fato, a glueball que os físicos hipotetizaram. Em 2024, os pesquisadores mostraram que sua massa, spin e outras propriedades eram compatíveis com os modelos da glueball.
Em entrevista à Science, Colin Morningstar, físico de partículas da Carnegie Mellon University e que não participou da pesquisa, disse que, com a confirmação dessas três propriedades esperadas de uma glueball, temos “a maior evidência de que partículas dominadas por um componente glueball podem existir na natureza”.
Como tudo na ciência, outros pesquisadores ainda devem verificar os resultados em experimentos independentes. Mas é possível que isso demore alguns anos, já que o acelerador de Pequim é um dos únicos dedicados a procurar por glueballs.
Fonte: abril
