Quinta força da natureza: cientistas descobrem partícula que pode mudar nossa compreensão do Universo

Os cientistas húngaros também acreditam que a partícula poderia ser o elo entre o mundo visível e a matéria escura

Durante décadas, a comunidade científica reconheceu a existência de quatro forças fundamentais que controlam o Universo: eletromagnetismo, gravidade, força nuclear fraca e força nuclear forte.

Mas, agora, um estudo publicado por cientistas húngaros diz ter observado evidências de uma quinta força da natureza, o que pode revolucionar nossa compreensão de como o mundo funciona.

A análise foi realizada por cientistas do Instituto de Pesquisa Nuclear da Academia Húngara de Ciências (Atomki), que estudaram o comportamento de um átomo de hélio e como ele emite luz quando se decompõe.

Os átomos estudados estavam em um estado chamado “excitado”, quando um de seus elétrons, tendo maior energia, salta da órbita que ocupava para uma órbita externa, mais distante do núcleo.

Durante o experimento, a equipe liderada por Attila Krasznahorkay observou que as partículas do átomo foram divididas em ângulos de 115 graus, muito mais do que o esperado.

Acredita-se que, no momento em que o átomo decai, o excesso de energia produzido cria brevemente uma nova partícula desconhecida, que se decompõe rapidamente em pósitrons e elétrons.

É um fenômeno que não pode ser explicado no atual modelo padrão da física de partículas, a teoria científica que descreve a estrutura fundamental da matéria e do vácuo, levando em consideração as partículas elementares.

Qualificado como um “bóson X protofóbico”, porque teria “medo de prótons”, acredita-se que essa nova partícula, batizada como X17, seja capaz de transportar forças que atuam a pequenas distâncias e seria evidência da existência de uma quinta força da natureza.

33 vezes mais massa que um elétron

De acordo com a equipe de Krasznahorkay, que publicou sua análise no site da Universidade Cornell, essa partícula desconhecida teria uma massa de cerca de 17 megaeletronvolts, que é aproximadamente 33 vezes mais do que um elétron, e daí vem seu nome.

As descobertas do Instituto Atomki ocorrem três anos após a publicação de um resultado similar de um experimento realizado com a decomposição de um átomo de berílio-8, durante o qual uma anomalia foi observada.

De acordo com a lei de conservação de energia, à medida que a energia da luz produzida pelo berílio aumenta quando libera um elétron e um pósitron, o ângulo entre os dois deve diminuir.

Mas não foi o que aconteceu no experimento de 2016. De fato, houve um aumento inesperado na quantidade de elétrons e pósitrons que se afastaram um do outro em um ângulo de 140 graus, muito mais do que o esperado. Uma irregularidade que teria sido causada pela partícula X17.

Possível ligação entre mundo visível e matéria escura

A equipe de Krasznahorkay acredita que esse novo experimento produziu resultados semelhantes à “anomalia” observada quando o berílio-8 foi analisado, o que parece seguir o “cenário de decomposição do bóson X17”, diz o estudo.

Os cientistas húngaros também acreditam que a partícula poderia ser o elo entre o mundo visível e a matéria escura.

A matéria escura é uma entidade invisível, mas essencial, que compõe cerca de um quarto de toda a matéria do Universo, cuja existência é prevista no modelo científico que usamos, mas que nunca foi encontrada.

Se a existência da partícula X17 for comprovada, ela poderia ajudar a resolver esse mistério que persiste por décadas.

Estudos experimentais independentes sobre a partícula X17 são esperados nos próximos anos.

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