Os cientistas descobriram os primeiros indícios de que quarks, partículas subatômicas, podem se fundir e liberar dezenas de vezes mais energia do que reações no interior das estrelas, de acordo com um artigo publicado na revista Nature.
“As colisões de tetraquarks devem levar à liberação de cerca de 200 MeV de energia, o que é cerca de 10 vezes mais do que dá origem a reações termonucleares. Até o momento, tais reações não têm aplicação prática, uma vez que as partículas em que podem ocorrer têm uma vida extremamente curta. Por outro lado, tudo isso aponta para a possibilidade da existência de matéria exótica estável, constituída de quarks "bonitos", - disse Gerald Miller, físico da Universidade de Washington em Seattle, comentando a descoberta.
De acordo com os conceitos modernos, todas as partículas elementares são compostas de pequenos objetos que os físicos chamam de quarks. Prótons, nêutrons e outras partículas "pesadas" chamadas bárions contêm três quarks. Seus correspondentes menores, os chamados mésons, contêm dois elementos - o quark "comum" e o antiquark, o constituinte básico da antimatéria.
Em princípio, as teorias físicas existentes hoje não excluem a possibilidade de que partículas elementares consistindo em quatro ou mesmo cinco quarks de "cores" diferentes possam existir. Há relativamente pouco tempo, os cientistas começaram a encontrar indícios da existência de tais partículas, tetraquarks e pentaquarks, vestígios da existência dos quais foram encontrados no LHC e no colisor Tevatron.
Sua descoberta, bem como a descoberta do exótico xi-baryon, uma partícula superpesada com uma carga positiva dupla, fez Marek Karliner e Jonathan Rosner, físicos teóricos da Universidade de Tel Aviv e Chicago, se perguntarem como eles poderiam partículas como essa e por que permanecem estáveis por um tempo incomumente longo.
Analisando suas propriedades, os cientistas chegaram à conclusão de que tetraquarks e xy-baryons devem ser formados durante as colisões de outras partículas elementares instáveis relativamente leves, durante as quais os quarks dentro delas irão interagir entre si, "mudar de lugar", perder energia e formar mais partículas pesadas.
Por exemplo, a fusão de dois bárions lambda contendo um quarks pesado e dois leves levará à produção de bárions xy contendo dois quark pesados e um leve, e um nêutron, consistindo de três quarks leves, bem como a liberação muita energia.
Da mesma forma, os físicos observam que a colisão de dois mésons B, partículas que agora são consideradas uma "janela" para o mundo da "nova física", levará ao nascimento de tetraquarks pesados e à liberação de uma quantidade semelhante de energia, bem como radiação gama.
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Esse processo, como observam os cientistas, é uma espécie de análogo das reações termonucleares no interior do Sol e de outras estrelas - hidrogênio, hélio e outros elementos leves em seu centro colidem constantemente e se combinam em elementos mais pesados, como oxigênio, lítio, carbono ou ferro, liberando simultaneamente enormes quantidades de energia. Via de regra, quanto mais pesados forem os quarks dentro das partículas em colisão, mais energia será liberada na reação "thermoquark".
Ainda não há aplicações práticas, inclusive militares, para essas descobertas, mas isso sugere que no Universo, teoricamente, podem existir aglomerados de matéria ou partículas exóticas, mas estáveis, quase inteiramente consistindo de quarks b ou outras partículas subatômicas pesadas. Sua descoberta, concluem os cientistas, poderia transformar completamente as teorias modernas sobre o nascimento e a evolução do Universo.
