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LHCb lança luz sobre duas peças do quebra-cabeça matéria-antimatéria
Caros Leitores;
A colaboração encontrou evidências de violação de CP em decaimentos de bárions e em decaimentos de hádrons de beleza em partículas de charmonium
O detector LHCb visto em 2018 durante sua inauguração (Imagem: CERN)No Big Bang, matéria e antimatéria deveriam ter sido criadas em quantidades iguais. Mas avance 13,8 bilhões de anos até os dias atuais e o Universo é feito quase inteiramente de matéria, então algo deve ter acontecido para criar esse desequilíbrio.O Modelo Padrão da física de partículas prevê uma assimetria entre matéria e antimatéria conhecida como violação de paridade de carga (CP). Mas o tamanho dessa assimetria no Modelo Padrão não é grande o suficiente para explicar o desequilíbrio e a assimetria foi observada até agora apenas em certos decaimentos de partículas chamadas mésons, que são feitos de um quark e um antiquark. Ela ainda precisa ser vista em outros decaimentos de mésons e em decaimentos de outros tipos de partículas, como partículas de três quarks chamadas bárions.Em dois novos artigos, a colaboração LHCb no Grande Colisor de Hádrons (LHC) relata ter visto evidências de violação de CP em decaimentos de bárions e em decaimentos de hádrons de beleza em partículas de charmonium , lançando luz sobre essas duas peças do quebra-cabeça matéria-antimatéria.Experimentos, incluindo o LHCb, conduziram anteriormente buscas por violação de CP em bárions, procurando por diferenças na maneira como bárions de matéria e antimatéria decaem em outras partículas. Mas essas buscas essencialmente não deram em nada até agora. Embora um estudo do LHCb tenha fornecido evidências do processo em um decaimento particular do bárion lambda inferior, essa evidência não aumentou em um estudo subsequente que analisou uma amostra maior de tais decaimentos.Em seu primeiro novo estudo, a equipe do LHCb peneirou dados de colisão próton-próton obtidos durante a primeira e a segunda rodadas do LHC para procurar por diferentes modos de decaimento do bárion lambda inferior, incluindo seu decaimento em um bárion lambda e dois kaons. Em seguida, procurou por violação de CP em cada modo de decaimento basicamente contando o número de decaimentos do bárion lambda inferior e de seu parceiro de antimatéria e tomando a diferença entre os dois. Para o decaimento em um bárion lambda e dois kaons, essa diferença mostrou evidências de violação de CP com uma significância de 3,2 desvios-padrão .
Em seu segundo novo estudo, a equipe do LHCb voltou sua atenção para o decaimento do méson beauty eletricamente carregado em um J/psi e um píon carregado. O J/psi é uma partícula charmonium – um méson que consiste em um quark charm e um antiquark charm. Realizando uma análise semelhante à do estudo do bárion lambda inferior, e também usando dados da primeira e segunda execuções do LHC, os pesquisadores do LHCb encontraram evidências de violação de CP neste modo de decaimento do méson beauty carregado, novamente com uma significância de 3,2 desvios-padrão. A descoberta representa evidência de violação de CP em decaimentos de hádrons beauty para partículas charmonium.
Os dois estudos marcam passos significativos para estabelecer se a violação de CP existe ou não nesses tipos de decaimentos. Dados da terceira execução do LHC e da atualização planejada do colisor, o LHC de Alta Luminosidade , estão prontos para lançar mais luz sobre essas e outras peças do quebra-cabeça matéria-antimatéria.
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Fonte: CERN / Por Ana Lopes / Publicação 16/12/2024
Web Science Academy; Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos de Economia, Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia Climatologia). Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
>Autor de cinco livros, que estão sendo vendidos nas livrarias Amazon, Book Mundo e outras.
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