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Físicos afirmam ter encontrado evidências de uma quinta força da natureza

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29 de Novembro de 2019
Ilustração
Créditos: Serdarbayrakta

Tudo em nosso universo é mantido unido ou separado por quatro forças fundamentais: gravidade, eletromagnetismo e duas interações nucleares. Os físicos agora acham que viram as ações de uma quinta força física emergindo de um átomo de hélio.

Não é a primeira vez que os pesquisadores afirmam ter tido um vislumbre disso. Alguns anos atrás, eles presenciaram a mesma atividade em um isótopo de berílio Agora, a equipe viu um segundo exemplo da força misteriosa em jogo - e da partícula que eles acham que a está carregando, chamada de X17. Se a descoberta for confirmada, não apenas aprenderemos mais sobre o X17, mas entenderemos melhor as forças que governam nosso universo, ajudando os cientistas a resolver o problema da matéria escura de uma vez por todas.

Attila Krasznahorkay e seus colegas do Instituto de Pesquisa Nuclear da Hungria suspeitaram que algo estranho estivesse acontecendo em 2016, depois de analisar a maneira como um agitado berílio-8 emitia luz à medida que decaia. Se essa luz for energética o suficiente, ela se transforma em um elétron e em um pósitron, que se afastam um do outro em um ângulo previsível. Com base na Lei de Conservação de Energia, à medida que a energia da luz que produz as duas partículas aumenta, o ângulo entre elas deve diminuir. Estatisticamente falando, pelo menos. Estranhamente, isso não é bem o que Krasznahorkay e sua equipe viram. Entre a contagem de ângulos, houve um aumento inesperado no número de elétrons e pósitrons se separando em um ângulo de 140 ° .

O estudo pareceu robusto o suficiente e logo atraiu a atenção de  outros pesquisadores ao redor do mundo  que sugeriram que uma partícula totalmente nova poderia ser responsável pela anomalia. Não é apenas uma partícula antiga, suas características sugeriam que era um tipo completamente novo de bóson fundamental. Isso não é uma afirmação pequena. Atualmente, conhecemos quatro forças fundamentais e sabemos que três delas têm bósons carregando suas mensagens de atração e repulsão. A força da gravidade é carregada por uma partícula hipotética conhecida como 'graviton', mas infelizmente os cientistas ainda não a detectaram.


Lucy Reading-Ikkanda
 para a Quanta

Esse novo bóson não poderia ser uma das partículas que carregam as quatro forças conhecidas, graças à sua massa distinta de 17 megaeletronvolts, ou cerca de 33 vezes a de um elétron, e à sua pequena vida útil de cerca de 10 a menos 14 segundos. Portanto, todos os sinais apontam para o bóson como portador de uma nova quinta força. Mas a física não gosta de comemorar prematuramente. Encontrar uma nova partícula é sempre uma grande novidade na física e merece exames minunciosos. Sem mencionar experimentos repetidos. Felizmente, a equipe de Krasznahorkay não se deslumbra depois dos últimos anos. Há algum tempo, eles mudaram o foco de a deterioração do berílio-8, para a mudança no estado de um núcleo de hélio agitado.

Semelhante à descoberta anterior, os pesquisadores encontraram pares de elétrons e pósitrons se separando em um ângulo que não correspondia aos modelos atualmente aceitos. Desta vez, o número estava mais próximo de 115 °. A equipe calculou que o núcleo do hélio também poderia ter produzido um bóson de vida curta, com uma massa de menos de 17 mega-elétron-volts. Para simplificar, eles o estão chamando de X17. Está longe de ser uma partícula oficial que possamos adicionar a qualquer modelo de matéria. E embora o experimento de 2016 tenha sido aceito na revista Physical Review Letters, este último estudo ainda está para ser revisado por seus pares. Mas se esse estranho bóson não for apenas uma ilusão causada por um pontinho experimental, o fato de ele interagir com nêutrons sugere uma força que não age como as outras quatro tradicionais.

Com a atração fantasmagórica da matéria escura representando um dos maiores mistérios da física atual, uma partícula fundamental completamente nova pode apontar para uma solução que todos desejamos, fornecendo uma maneira de conectar a matéria que podemos ver com a matéria que não podemos .

Esta pesquisa está disponível no  arXiv 

Fonte: Sciencealert.com

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