As misteriosas partículas 'fantasmas' buscadas por cientistas do maior aceleradoresportenet onlinepartículas do mundo:esportenet online

Ele esmagará as partículasesportenet onlineuma superfície dura para detectá-las,esportenet onlinevezesportenet onlineumas contra as outras, como o principal dispositivo do Cern, o Grande Colisoresportenet onlineHádrons (LHC, por suas siglasesportenet onlineinglês) — o maior aceleradoresportenet onlinepartículas do mundo.

O que são partículas 'fantasmas'?

Mas, afinal, o que são essas partículas "fantasmas" e por que foi necessária uma nova abordagem para detectá-las?

A teoria atual da físicaesportenet onlinepartículas é chamadaesportenet onlineModelo Padrão.

Ela diz que tudo no Universo é composto por uma famíliaesportenet online17 partículas, algumas bem conhecidas como elétron e o bósonesportenet onlineHiggs, assim como os menos conhecidos quark charm, neutrino do tau e glúons.

Algumas são misturadasesportenet onlinediferentes combinações para formar as partículas maiores, mas ainda incrivelmente pequenas, que constituem o mundo que nos rodeia, bem como as estrelas e galáxias que vemos no espaço, enquanto outras estão envolvidas nas forças da natureza.

Mas há um problema: os astrônomos notaram coisas nos céus – a forma como as galáxias se movem, por exemplo – que sugerem fortemente que tudo o que podemos observar representa apenas cinco por cento do Universo.

Alguns, ou mesmo todo o resto do Universo, podem ser constituídos por partículas "fantasmas" ou "ocultas". Acredita-se que sejam doppelgangers (sósias) fantasmas das 17 partículas do Modelo Padrão.

Se existirem, são realmente difíceisesportenet onlinedetectar porque muito raramente interagem com o mundo que conhecemos. Como fantasmas, passam direto por tudo e não podem ser detectadas por nenhum dispositivo terrestre.

Mas a teoria é que as partículas podem, muito raramente, desintegrar-seesportenet onlinepartículas do Modelo Padrão, e estas podem ser encontradas por detectores. O novo instrumento aumenta as chancesesportenet onlinedetectar essas desintegrações, aumentando consideravelmente o númeroesportenet onlinecolisões.

Em vezesportenet onlinecolidir partículas, como faz a maioria dos experimentos atuais, o Buscadoresportenet onlinePartículas Ocultas (em inglês Search for Hidden Particles, SHiP) irá colidi-lasesportenet onlineum grande blocoesportenet onlinematerial. Isso significa que todas as partículas são quebradasesportenet onlinepedaços menores –esportenet onlinevezesportenet onlineapenas algumas delas. O diagrama abaixo mostra por que esta abordagemesportenet online"alvo fixo" é muito mais eficaz.

O caça-fantasmas-chefe do projeto, Andrey Golutvin, profesor da Imperial College,esportenet onlineLondres, disse que o experimento "marca uma nova era na busca por partículas ocultas".

"O SHiP tem a possibilidade únicaesportenet onlineresolver vários dos principais problemas da físicaesportenet onlinepartículas, e temos a perspectivaesportenet onlinedescobrir partículas que nunca foram vistas antes", disse ele.

A caça às partículas fantasmas requer equipamento especialmente adaptado.

Com experimentos normais, usando o Grande Colisoresportenet onlineHádrons, por exemplo, novas partículas podem ser detectadas até um metro da colisão.

Mas as partículas fantasmas podem permanecer invisíveis e viajar dezenas ou mesmo centenasesportenet onlinemetros antesesportenet onlinese desintegrarem e se revelarem. Por isso, os detectores do SHiP poderão localizar uma distância muito maior.

'Somos exploradores'

O professor Mitesh Patel, da Imperial College, descreveu a nova abordagem como "engenhosa".

"O que realmente me atrai nesta experiência é que estas partículas estão mesmo debaixo dos nossos narizes, mas nunca fomos capazesesportenet onlineas ver devido à forma como interagem, ou melhor, pela forma como não interagem."

"Somos exploradores e acreditamos que podemos ver algo interessante neste novo terreno. Então, temos que dar uma olhada."

O SHiP será construído dentro das instalações existentes no Cern,esportenet onlineacordo com Claudia Ahdida, física do Cern.

"Usaremos uma caverna e infraestrutura existente eesportenet onlinepeças que tentaremos reutilizar tanto quanto possível e o que teremos é uma instalação que nos ajudará a procurar esse setor oculto, que nunca foi visto antes."

O SHiP será executado ao ladoesportenet onlinetodos os outros experimentos do Cern, o maior dos quais é o Large Hadron Collider, que tem procurado os 95% desaparecidos do Universo desde que foi concluídoesportenet online2008, a um custoesportenet online£ 3,75 bilhões (cercaesportenet onlineR$ 23,5 bilhões). Até agora não foi encontrada nenhuma partícula fora do Modelo Padrão e, portanto, o plano é construir uma máquina três vezes maior e muito mais poderosa.

O Future Circular Collider (FCC), um novo supercolisor apresentado por pesquisadores na Suíça, tem um custo inicial estimadoesportenet online£12 bilhões (cercaesportenet onlineR$ 75 bilhões).

A dataesportenet onlineinícioesportenet onlineoperação planejada desse equipamento éesportenet onlinemeados da décadaesportenet online2040, embora não atinja todo o seu potencialesportenet onlinecaça a partículas até 2070.

Em contraste, a experiência SHiP está programada para começar a procurar novas partículasesportenet online2030 e será cercaesportenet onlinecem vezes mais barata, custando cercaesportenet online£ 100 milhões (cercaesportenet onlineR$ 628 milhões).

Mas os pesquisadores dizem que todas as abordagens são importantes para explorar todas as opções possíveis, para encontrar as partículas que, segundo eles, levariam a um dos maiores avanços na físicaesportenet onlinetodos os tempos.