Duas novas partículas foram detectadas no Grande Colisor de Hádrons (LHC – Large Hadrons Collider) do CERN, na Suíça. Essas novas partículas pertencem a família dos bárions e foram nomeadas de “Ξ_b’- e Ξ_b*-”.
Os bárions são partículas compostas por três outras partículas subatômicas fundamentais chamadas “quarks”, que são mantidas ligadas entre si pela força forte (descrita pela Cromodinâmica Quântica – Quantum Chromodynamics, QCD). Os bárions mais famosos são os prótons e os nêutrons.
Esses novos bárions são formados por três quarks diferentes, contendo um bottom, um strange e um down quark. Além disso, eles ainda são 6x mais pesados do que o próton, devido ao quark bottom pesado e seus momentos angulares – que são os spins dos quarks. No Ξ_b’- os spins dos dois quarks mais leves estão posicionados em direções opostas enquanto que no Ξ_b*- eles estão alinhados. Essa diferença dos spins torna o Ξ_b*- levemente mais pesado.
O Ξ_b’- tem um valor de massa muito próximo do valor correspondente a soma de seus produtos de decaimento, “Se ele fosse um pouco mais leve, nós não o teríamos visto devido ao sinal de decaimento que estávamos usando. Mas graças à sensibilidade e precisão do detector do LHC, é possível separar um sinal forte e limpo dos ruídos de fundo”, disse Steven Blusk da Universidade de Syracuse.
Além da massa dessas partículas, os pesquisadores do CERN também tem estudado as taxas relativas de produção delas, suas larguras (medida de quão estáveis as partículas são) e alguns outros detalhes de seus decaimentos. Segundo os pesquisadores, esses novos bárions possuem um tempo-de-vida muito pequeno, durando apenas um milionésimo de bilionésimo de segundo antes decair em hádrons mais estáveis.
A existências dessas partículas havia sido prevista em 2009, mas até agora ninguém as tinha visto. “Logo após os resultados terem sidos divulgados essa semana, eu vi o título e pensei, ‘Oh, eu previ essas partículas – e eu me pergunto como isso aconteceu?’”, disse Randy Lewis da Universidade de York. “Eu olhei os números deles e disse, ‘É, isso se parece muito com o que eu previ’”. Lewis e colaboradores previram a massa e a composição dessas novas partículas baseados em cálculos matemáticos de como os quarks se comportam.
