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A descoberta pode ser exactamente o que os cientistas precisam para provar a existência de partículas além daquelas previstas pelo Modelo Padrão.

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Detalhe do LHC, Large Hadron Collider, acelerador de partículas do CERN

Recentemente, cientistas conseguiram obter a primeira prova de um comportamento muito raro do Bosão de Higgs: testemunharam o decaimento da partícula num bosão Z e num fotão.

Estas observações – que fazem parte das experiências ATLAS e CMS no Grande Colisionador de Partículas (LHC) do Laboratório Europeu de Física de Partículas (CERN), na fronteira franco-suíça – podem fornecer provas indirectas da existência de partículas para além das previstas pelo Modelo Padrão da física de partículas.

Os Bosões de Higgs são a excitação quântica do campo de Higgs que interage com outras partículas elementares para lhes dar a sua massa. A sua descoberta foi anunciada oficialmente em 2013, apesar de já ter sido prevista em 1964 por Peter Higgs e François Englet.

Nesta nova investigação, os físicos encontraram evidências do decaimento do Bosão de Higgs, a também chamada “Partícula de Deus“, num bosão Z (o portador electricamente neutro da força fraca e responsável pelo decaimento radioactivo) e num fotão (partícula de luz portadora da força electromagnética).

De acordo com o Cosmos, os investigadores utilizaram conjuntos de dados recolhidos pelas experiências ATLAS e CMS, entre 2015 e 2018.

O portal explica que o processo de decaimento recentemente observado não é directo, dado que se processa através de um “loop” de partículas “virtuais” que não podem ser directamente detectadas.

Algumas destas partículas poderão ser novas e não estar contempladas no Modelo Padrão.

“Cada partícula tem uma relação especial com o Bosão de Higgs, o que faz com que a procura por decaimentos raros da partícula seja uma prioridade elevada”, explicou a coordenadora física do ATLAS, Pamela Ferrari.

“Através de uma combinação meticulosa dos resultados individuais do ATLAS e do CMS, demos um passo em frente no sentido de desvendar mais um enigma do Bosão de Higgs.”

“A existência de novas partículas pode ter efeitos muito significativos nos raros modos de decaimento do Bosão de Higgs”, acrescentou a coordenadora física do CMS, Florencia Canelli.

“Este estudo é um poderoso teste ao Modelo Padrão. Com a terceira fase do LHC em curso e o futuro LHC de alta luminosidade, poderemos melhorar a precisão deste teste e investigar decaimentos de Higgs cada vez mais raros”, complementou.

Apesar desta evidência observada pelos autores do novo estudo, apresentado na conferência de Física do LHC, em Belgrado, ainda é cedo para afirmar com convicção que o decaimento num bosão Z e num fotão é mesmo real, uma vez que a recente observação tem um grau de certeza inferior ao nível 5 sigma, o padrão de ouro da ciência para determinar a confiança do sucesso de uma observação.

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published in: 4 meses ago