Os físicos do Fermilab, em Chicago, melhoraram a medição de uma partícula subatômica chamada bóson W. Seu resultado não vai apenas ajudar os físicos a compreender melhor as partículas exóticas, mas também restringirá o leque de energias possíveis do impressionante bóson de Higgs, apelidado de “partícula de Deus”.
Para obter o novo e melhorado valor da massa do bóson W, físicos analisaram dados de centenas de trilhões de colisões de partículas no interior do Tevatron, um acelerador de partículas do Fermilab. O Tevatron já não joga ping-pong com partículas – encerrou seus trabalhos no ano passado -, mas este tesouro de dados foi recolhido nos quatro anos antes de sua aposentadoria.
O bóson W tem uma energia (também equivalente à massa) de 80.387 bilhões de elétron-volts ou giga-elétron-volts (GeV), mais ou menos 19 milhões de elétron-volts. Com objetivos de comparação, um próton tem uma massa de cerca de 0,938 GeV. O novo nível de segurança reduz os limites superiores da massa do Higgs de 161 GeV para 145 GeV.
O porta-voz Rob Roser explicou como sua equipe traduziu as colisões de partículas em números concretos.
“No nosso mundo, prótons e antiprótons colidem, o que significa que estamos colidindo três quarks dentro dos prótons com três anti-quarks [dentro dos antiprótons], e, às vezes, isso cria um bóson W”, diz Roser. Quarks são os blocos de prótons e anti-quarks são seus equivalentes de antimatéria.
No entanto, quando os três quarks se chocam com os três anti-quarks, apenas duas das partículas – as da frente, por assim dizer – batem juntas, e por isso os cientistas não sabem inteiramente como a energia foi distribuída na colisão. Para contornar este problema, Roser diz que ele e seus colegas analisaram, em média, os resultados de trilhões bombardeios de prótons e antiprótons, e escolheram os melhores eventos de produção bóson W. Eles, então, compararam esses eventos com um modelo de simulador para computador do que a massa W poderia ser. “Então, vemos qual combina melhor”.
Também conhecida como a “partícula de Deus”, o bóson de Higgs deve gerar um campo que permeia o espaço e impregna toda a matéria no universo com a massa. Os físicos possuem uma pista quente sobre ele no Laboratório CERN, na Suíça, mas a partícula ainda não foi positivamente identificada.
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