quinta-feira, 6 de novembro de 2008

Partículas fantasma no acelerador Tevatron

O detector de colisões do Fermilab (ou Collision Detector at Fermilab, CDF), observou objetos misteriosos nas últimas semanas com propriedades físicas muito estranhas. O fenômeno inesperado foi visto a partir da produção de múons extras, parentes mais pesados dos elétrons.

O CDF é um dos experimentos localizados no grande acelerador Tevatron, em Illinois, EUA. O Tevatron é atualmente o acelerador mais poderoso em operação (1,9 TeV de energia de colisão) que será suplantado em breve pelo LHC (que terá 14 TeV).

O efeito é tão controverso que 200 dos 600 pesquisadores responsáveis pela descoberta se negaram a colocar o próprio nome no artigo que suporta o experimento de 69 páginas que foi lançado em 29 de outubro na página de pre-prints do Los Alamos Laboratory (http://arxiv. org/abs/0810. 5357).

As explicações para o fenômeno observado no acelerador são as mais diversas: incidência de uma partícula ainda não classificada, cordas hipotéticas ou mesmo modificações da física.

O fenômeno foi visto a partir de um espectro estranho em cem mil colisões ocorridas no acelerador, e tem um presença persistente. Os físicos de partículas sabem, dado o número de colisões relativamente pequeno, que isto não é apenas uma flutuação estatística.

"Estou no CDF desde 1992, mas nunca vi algo tão estranho", diz Tommaso Dorigo, colaborador no experimento e físico da Universidade de Pádua. "Precisamos tentar entender o que é isso."

O CDF foi feito para detectar partículas massivas exóticas, raramente vistas na natureza. Como a maioria dos experimentos da física de altas energias, ele não detecta diretamente tais partículas, mas procura evidências a partir da presença de partículas mais leves que mostram assinaturas da partícula exótica a partir de um possível decaimento.

O que deixou os físicos do CDF perplexos foi a presença de um excesso inesperado de múons na experiência. Isto mostra que um número maior de decaimentos ocorreu e algo "fantasmagórico"está por trás.

Jacobo Konigsberg, físico da Universidade da Flórida e colaborador no experimento diz que os cientistas passaram meses tentando explicar o fenômeno, mas na falta de uma boa explanação simplesmente acharam melhor publicar os resultados experimentais para que outros cientistas iniciassem um debate.

Alguns cientistas teóricos vêem no resultado um indício de uma partícula de matéria escura. No entanto, Adam Falkowski, físico teórico do CERN (centro de pesquisas europeu próximo a Genebra, Suíça, onde está montado o LHC), diz que uma explicação convincente demanda muito trabalho e precauções extras contra tentativas que forcem os dados a se encaixar em teorias muito particulares.

Existem ainda os céticos que acreditam que o experimento não tenha detectado de fato algo novo. Algumas críticas recaem sobre o Tevatron no que condiz a muitas confusões que decorrem da dificuldade de interpretar os dados do acelarador. Konigsberg concorda com as críticas e diz que espera que outros experimentos, incluindo o detector DO do próprio Fermilab e o Grande Colisor de Hádrons (LHC, do CERN) possam reproduzir tais aparições misteriosas.

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