Os cientistas declararam a realidade dos tetraquarks exóticos.
Dois grupos independentes de físicos descobriram novas partículas elementares exóticas - tetraquarks “na ponta de uma pena” de maneiras diferentes. Os cientistas chegaram à conclusão de que podem existir em uma base estável, embora apenas partículas com não mais que três quarks sejam conhecidas na natureza ao nosso redor. Potencialmente, os tetraquarks podem exibir propriedades que ainda não foram demonstradas por partículas elementares “comuns” previamente conhecidas pela ciência. Os artigos relacionados são publicados na Physical Review Letters.
Todos os corpos que observamos consistem em hádrons - partículas elementares sujeitas a uma forte interação nuclear, que mantém juntas aquelas partículas de que somos compostos. A mais famosa subclasse de hádrons são os bárions, ou seja, prótons e nêutrons, dos quais são compostos os núcleos de todos os átomos (e todas as moléculas, planetas, estrelas e seres vivos consistem em átomos).
Os bárions que conhecemos consistem em três quarks [qqq], partículas especiais com carga elétrica fracionada (2/3 ou -1/3) e não existem em uma forma livre, mas apenas na composição dos bárions. No entanto, os cálculos dos teóricos mostraram há muito tempo que nada impede a existência de tetraquarks, por exemplo, como partículas em que existem três quarks e um antiquark [qqq¯q¯]. O fato de ainda não terem sido encontrados na natureza foi atribuído à extrema instabilidade de tais tetraquarks. Foi assumido que sua massa é tão grande que eles decaem rapidamente por meio de uma interação forte, em contraste com os hádrons comuns (os mesmos bárions), decaem por meio de uma interação nuclear fraca e, portanto, existem por muito mais tempo.
Os autores de ambos os novos trabalhos realizaram cálculos da estabilidade da existência de partículas constituídas por quatro quarks, nos quais há dois quarks e dois antiquarks. Essa abordagem difere dos modelos assumidos anteriormente, onde havia três quarks e um antiquark em um tetraquark (uma partícula em tudo semelhante a um quark, mas com uma carga oposta). Eles conseguiram descobrir que sua massa é de 10 389 MeV / s2 (megaeletronvolt à velocidade da luz ao quadrado - na física de partículas elementares, em vez da massa, de acordo com Einstein E = mc2, usa-se seu equivalente em energia). Isso é visivelmente menor do que a combinação mais leve de bárions e mésons com características correspondentes. Conclui-se que tal tetraquark-hadron será tão estável quanto os bárions típicos que nos cercam.
Novos cálculos mostram que as partículas de quatro quarks devem existir por tempo suficiente para serem detectadas experimentalmente. Surge a pergunta: por que isso não acontece na prática? As respostas possíveis para essa pergunta incluem a curta vida útil das partículas de tetraquark. No entanto, se forem obtidos em laboratório, é perfeitamente possível estudar suas propriedades, que devem diferir acentuadamente das partículas comuns de três e dois quarks.
IVAN ORTEGA
