Cientistas do experimento DZero afirmam ter encontrado evidências de uma significativa violação da simetria matéria-antimatéria no comportamento das partículas contendo quarks bottom – bem mais do que o previsto pela teoria atual, o Modelo Padrão da física de partículas.
O grupo de cientistas do DZero trabalha no Tevatron, o maior acelerador de partículas dos Estados Unidos, localizado no Fermilab, o segundo maior do mundo, perdendo apenas para o LHC.
O experimento DZero é resultado de uma colaboração internacional de cerca de 500 físicos de 86 instituições de 19 países, inclusive do Brasil.
Para onde foi a antimatéria?
Segundo a teoria, o Big Bang deve ter produzido quantidades iguais de matéria e antimatéria.
Mas o mundo ao nosso redor é feito apenas de matéria, e as antipartículas só podem ser produzidas nos grandes colisores, em reações nucleares ou pelos raios cósmicos.
“O que aconteceu com a antimatéria?” é uma das questões centrais da física do século 21.
Equilíbrio entre matéria e antimatéria
O domínio da matéria que observamos no universo somente é possível se houver diferenças no comportamento das partículas e das antipartículas.
Os físicos vêm observando essas diferenças – conhecidas como “Violação de CP” – ao longo de décadas, e elas são plenamente coerentes com o Modelo Padrão.
Mas seu poder explicativo sobre o desequilíbrio matéria-antimatéria é mínimo, porque as diferenças observadas no comportamento de partículas e antipartículas são reconhecidamente pequenas demais para explicar a predominância da matéria sobre a antimatéria no Universo.
Agora, os novos resultados indicam uma diferença de 1% entre a produção de pares de múons e pares de antimúons no decaimento dos mésons B, confirmando a deficiência explicativa do Modelo Padrão.
As colisões produziram pares de partículas de matéria ligeiramente mais frequentemente do que geraram partículas de antimatéria.
“Nós ficamos arrepiados quando vimos o resultado”, disse Stefan Soldner-Rembold, um dos 500 cientistas do experimento DZero. “Sabíamos que estávamos vendo algo além do que jamais vimos antes e além do que as atuais teorias conseguem explicar”.
Fenômenos físicos desconhecidos
E de fato parece haver motivos para se arrepiar.
Muito mais significativo do que criticar deficiências das teorias atuais, o experimento aponta no sentido de que o predomínio da matéria no Universo deve resultar de novos fenômenos físicos, ainda desconhecidos hoje.
Com base na precisão sem precedentes dos detectores do Fermilab, juntamente com novos métodos de análise recém-desenvolvidos, os cientistas do experimento DZero demonstraram que a probabilidade de que os resultados sejam compatíveis com qualquer efeito conhecido é inferior a 0,1 por cento (um desvio-padrão de 3,2).
“Este novo resultado entusiasmante fornece indícios de desvios da teoria atual no decaimento dos mésons B, em acordo com indicações anteriores,” disse Dmitri Denisov, outro membro do DZero. As “indicações anteriores” a que ele se refere foram obtidas no ano passado no próprio acelerador Tevatron.
Autor: Inovação Tecnológica
