Os dois experimentos que descobriram o Bóson de Higgs em 2012 sentiram uma intrigante possibilidade de uma nova partícula elementar.
© CERN/CMS (pares de fótons produzidos pelo novo bóson)
Os pares de fótons (verde) produzidos em colisões no Large Hadron Collider (LHC) sugerem a existência de um Higgs com uma massa de 750 GeV (giga elétron-volts).
Ambas as colaborações anunciaram suas observações em 15 de Dezembro, quando publicaram os primeiros resultados significantes.
Os detectores CMS e ATLAs do LHC nos arredores de Geneva, Suíça, observaram em restos de colisões de próton-próton um excesso inesperado de pares de fótons carregando em torno de 750 GeV de energia combinados. Isso poderia ser o sinal da história de uma nova partícula, também um bóson, mas não necessariamente similar ao de Higgs, decaindo em dois fótons de energia equivalente. Seria em torno de quatro vezes mais massivo do que a próxima partícula mais pesada descoberta até então, o quark top, e seis vezes mais massiva que o Higgs.
Em cada caso, a significância estatística era bem pequena. Marumi Kado, do Linear Accelerator Laboratory na Universidade de Paris-Sud, disse que o seu experimento, ATLAS, viu em torno de 40 pares de fótons acima do número esperado do modelo padrão de partículas da física; Jim Olsen da Universidade de Princeton, Nova Jersey, reportou que o CMS viu apenas dez. Nenhum deles teria sequer mencionado o excesso caso os outros experimentos não tivessem visto pistas quase que idênticas.
“É um pouco intrigante. Mas pode ocorrer por coincidência,” diz o representante do ATLAS Dave Charlton, da Universidade de Birmingham, Reino Unido.
Em física de partículas, tropeços estatísticos como esse vem e vão todo o tempo. Se isso acabar sendo uma partícula real, seria “uma mudança completa no jogo”, diz Gian Francesco Fiudice, um teórico do CERN, que não é membro nem do ATLAS nem do CMS. Físicos experimentais passaram décadas validando o modelo padrão, e o Higgs era a última peça faltante no quebra-cabeça. Uma partícula mais pesada abriria um capítulo inteiramente novo no campo. Tiziano Camporesi, um físico no CERN que representa o CMS, diz que não sabe o que concluir com os dados até então. A diferença apareceu conforme a equipe do CMS procurava por uma partícula não relacionada chamada de gráviton.
Maxim Perelstein, um físico teórico do campo de partículas na Universidade de Cornell em Ithaca, Nova Iorque, diz que apesar de que um bóson de 750 GeV não é o que os físicos do LHC tem procurado, teóricos não necessariamente o consideraria como exótico. Por exemplo, poderia ser uma partícula similar a Higgs, apenas mais pesada. “Eu não iria achar isso uma grande surpresa caso venha a ser verdade,” diz Perelstein.
Enquanto isto, buscas por partículas previstas pela supersimetria, extensão favorita dos físicos para o modelo padrão, continuam sem encontrar nada. Para o físico teórico Michael Peskin, do Acelerador Nacional SLAC em Menlo Park, California, a parte mais relevante da discussão trata da falha em encontrar a partícula supersimétrica gluino no alcance de massas possíveis até 1.600 GeV. Isto força a supersimetria perto de um ponto onde muitos físicos talvez desistam dela, diz Peskin.
Em relação aos dois fótons, Camporesi diz que em 2016 o LHC deve estabelecer conclusivamente se os dados foram apenas outro tropeço estatístico ou uma nova partícula. Vai ser a maior prioridade para a próxima rodada de coleta de dados, marcada para começar em março, diz ele. “Se existe um fenômeno natural por trás das flutuações, nós saberemos,” conclui Camporesi.
Charlton concorda: “Nós esperamos dez vezes mais dados no próximo ano, o que deve ajudar a resolver essa questão, mas provavelmente irá criar outras novas!”
Fonte: Nature
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