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Partículas contendo 5 quarks descobertas no Grande Colisor de Hádrons

Partículas contendo 5 quarks descobertas no Grande Colisor de Hádrons


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O Grande Colisor de HádronsCERN

Em março de 2019, os físicos com o Colaboração LHCb no Grande Colisor de Hádrons perto de Genebra, Suíça, anunciaram que descobriram uma partícula ultra-rara que foi prevista pela primeira vez há mais de 50 anos.

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Essa partícula, chamada pentaquark, é um hadron que é composto de cinco quarks. Hádrons são partículas feitas de dois ou mais quarks e mantidas juntas pela força forte. o força nuclear forte mantém os prótons dentro do núcleo dos átomos juntos pela troca de partículas chamadas mesons. Essa troca constante é o que mantém o núcleo juntos.

Até o início dos anos 2000, os cientistas tinham visto apenas dois tipos de hádrons:
Bárions - contendo três quarks, por exemplo, prótons e nêutrons
Mésons contendo um quark e um antiquark, por exemplo o méson pi

"Três quarks para Muster Mark!" - James Joyce, Finnegans Wake

Quarks são os blocos de construção fundamentais da matéria, eles não podem ser mais divididos e vêm em seis sabores: Acima, Baixa, Estranho, Charme, Topo, Inferior. Cada um desses sabores tem um companheiro de antimatéria idêntico a ele, mas com a carga oposta.

Em 2016, os cientistas descobriram tetraquarks que contém dois quarks e dois antiquarks. A recente descoberta de pentaquarks, que contém um quark down, dois quarks up, um quark charme e um antiquark charme, foi proposta pela primeira vez pelo físico Murray Gell-Mann em 1964, quando percebeu que os pares quark-antiquark podiam ser adicionados aos mésons e bárions para criar partículas mais pesadas. Em 1969, Gell-Mann recebeu o Prêmio Nobel de Física por seu trabalho sobre a teoria das partículas elementares.

Em 2015, evidência maior que 5 sigma foi visto pela primeira vez dos dois primeiros pentaquarks, chamado Pc(4450)+ e Pc(4380)+. O número de quatro dígitos indica a massa do pentaquark em MeV / c2, fazendo estes pentaquarks mais que quatro vezes mais pesado que um próton. Pc(4450)+ pode realmente ser dois separadospentaquarks, Pc(4440)+ e Pc(4457)+.

Após um segunda corrida do feixe de prótons no CERN, os cientistas descobriram um terceiro pentaquark chamado Pc(4312)+, que teve uma significância estatística de 7 sigma. o pentaquarks podem ser feitos de cinco quarks, mas também podem ser um barião e um mesão que estão grudados.

O destino final das estrelas de nêutrons

Porta-voz do LHCb Guy Wilkinson foi citado no jornal The Guardian como dizendo: "Um lugar onde os pentaquarks podem ser relevantes é quando as estrelas colapsam e formam estrelas de nêutrons, o estágio final do colapso antes que alguns façam buracos negros. Nesse ambiente, é bem possível que os pentaquarks sejam formado, e se for assim, pode ter consequências significativas para o que acontece com as estrelas, sua aparência e qual é seu destino final.


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