Glueball

Na física de partículas, glueball ou gluônio[1] é uma partícula composta e hipotética.[2] Ele consiste unicamente de partículas glúon sem valência de quarks.[3] Tal estado é possível devido às cargas de cor carregadas pelos glúons e descritas pela teoria da força forte. Os glueballs existem em níveis de energias acessíveis aos colisores atuais, segundo a física teórica; entretanto, cálculos feitos em 2015 sugerem que uma partícula vista no Large Hadron Collider é um glueball[4].

Glueballs são extremamente difíceis de identificar em aceleradores de partículas por causa da sobreposição quântica com os demais estados de méson ordinários.

HistóriaEditar

Os cientistas previram a existência da partícula, conhecida como odderon, a contrapartida do pomeron que carrega paridade de carga ímpar foi introduzida em 1973 por Leszek Łukaszuk e Basarab Nicolescu[5], descrevendo-a como uma conjunção rara e de curta duração de três partículas menores conhecidas como glúons. Potencialmente foi observado apenas em 2017 pelo experimento TOTEM no LHC.[6] Desde então, os pesquisadores suspeitam que o odderon pode aparecer quando prótons se chocam em velocidades extremas, mas as condições precisas que o fariam surgir permanecem um mistério.[7]

Após essas colisões de partículas, os cientistas observaram para ver o que acontecia. Eles teorizaram que os odderons apareceriam em taxas ligeiramente diferentes nas colisões próton-próton e próton-antipróton. Essa diferença se revelaria em um ligeiro descompasso entre as frequências dos prótons ricocheteando em outros prótons e as frequências dos prótons ricocheteando nos antiprótons. As colisões do LHC e do Tevatron aconteceram em diferentes níveis de energia. Mas os pesquisadores por trás deste novo artigo desenvolveram uma abordagem matemática para comparar seus dados. E produziu este gráfico, que eles chamaram de "money plot", mostrando que as colisões próton-antipróton não se alinham perfeitamente com as linhas de colisões próton-próton.[8]

Essa diferença é o sinal revelador do odderon - demonstrado com significância estatística de 5 sigma, o que significa que a probabilidade de um efeito como esse emergir aleatoriamente sem o odderon envolvido seria de 1 em 3,5 milhões. Odderon são construídos de três quarks e muitos glúons, em vez de prótons. Esses quarks são os pesos pesados do mundo subatômico, relativamente volumosos e responsáveis por compor a massa de prótons e nêutrons e a carga eletromagnética.[9]

Os cientistas já haviam confirmado a existência da dupla glueball, mas em 2021 observam com confiança a tripla glueball chamada odderon, aquela que em 1973 estava prevista a existência.[10]

Ver tambémEditar

Ligações externasEditar

Referências

  1. Tecnológica, Site Inovação (23 de outubro de 2015). «Físicos encontram partícula de pura força». Site Inovação Tecnológica. Consultado em 11 de setembro de 2021 
  2. MATHIEU, VINCENT; KOCHELEV, NIKOLAI; VENTO, VICENTE (janeiro de 2009). «THE PHYSICS OF GLUEBALLS». International Journal of Modern Physics E (01): 1–49. ISSN 0218-3013. doi:10.1142/s0218301309012124. Consultado em 13 de abril de 2021 
  3. Mathieu, Vincent; Buisseret, Fabien; Semay, Claude (26 de junho de 2008). «Gluons in glueballs: Spin or helicity?». Physical Review D (11). ISSN 1550-7998. doi:10.1103/physrevd.77.114022. Consultado em 13 de abril de 2021 
  4. Sticky Stuff: Elusive Glueballs Possibly Found in Atom Smasher por Tia Ghose em "Livescience" (2015)
  5. Łukaszuk, L.; Nicolescu, B. (1 de outubro de 1973). «A possible interpretation of pp rising total cross-sections». Lettere al Nuovo Cimento (1971-1985) (em inglês) (7): 405–413. ISSN 1827-613X. doi:10.1007/BF02824484. Consultado em 13 de abril de 2021 
  6. «Did TOTEM experiment discover the Odderon?». Physics Letters B (em inglês): 414–418. 10 de março de 2018. ISSN 0370-2693. doi:10.1016/j.physletb.2018.01.054. Consultado em 13 de abril de 2021 
  7. «The Physics of Glueballs» (PDF). Fevereiro de 2009 
  8. Janowski, Stanislaus; Giacosa, Francesco; Rischke, Dirk H. (2 de dezembro de 2014). «Is f0(1710) a glueball?». Physical Review D (11). 114005 páginas. ISSN 1550-7998. doi:10.1103/PhysRevD.90.114005. Consultado em 13 de abril de 2021 
  9. «Glueball - A Particle Purely Made of Nuclear Force». SciTechDaily (em inglês). 20 de outubro de 2015. Consultado em 13 de abril de 2021 
  10. April 2021, Rafi Letzter-Staff Writer 13. «After 48-year search, physicists discover ultra-rare 'triple glueball' particle». livescience.com (em inglês). Consultado em 13 de abril de 2021