Bóson de Higgs é flagrado em ação pela primeira vez

boson

O experimento ATLAS no Grande Colisor de Hádrons, o maior colisor de partículas do mundo, nos deu o primeiro vislumbre do bóson de Higgs em ação.

Por 50 anos, esse bóson foi a peça que faltava para o Modelo Padrão da Física de Partículas, que prevê como as partículas e as forças fundamentais do nosso universo interagem. O Grande Colisor de Hádrons, perto de Genebra, na Suíça, foi um dos detectores que ajudaram a descobrir o Higgs, em 2012.

Agora, os físicos do ATLAS dizem ter visto pares de partículas chamadas bósons W se espalhando para longe um do outro dentro do detector. Este processo raro pode ser usado para testar como o Higgs realmente trabalha.

O mistério

O Higgs foi idealizado para explicar por que algumas partículas portadoras de força, como os bósons W e Z, tinham massa, enquanto outras, como o fóton, não tinham.

Teóricos perceberam que o Higgs poderia resolver um mistério envolvendo o bóson W. Quando tentaram calcular quantas vezes bósons W deveriam interagir uns com os outros, os resultados foram fisicamente impossíveis sem o Higgs. Se bósons W tivessem um bóson de Higgs “balançando” entre eles conforme colidiam, o problema era resolvido.

Higgs em ação

Desde a descoberta do Higgs, os físicos têm examinado suas propriedades para ver se ele é mesmo a partícula prevista pelo Modelo Padrão, ou se é alguma partícula variante estranha.

Analisar bósons W se distanciando é uma boa forma de testar como o Higgs trabalha. Se bósons W podem trocar mais de um bóson de Higgs entre si, por exemplo, eles devem voar para longe um do outro com muito mais frequência do que o Modelo Padrão prevê.
O que tornou este teste um desafio é que bósons W se distanciam em momentos incrivelmente raros no Grande Colisor de Hádrons, com menos frequência até do que um bóson de Higgs é produzido.

O colisor funciona esmagando prótons em velocidades próxima à da luz. De vez em quando, um desses prótons emite um bóson W. Nós só podemos vê-los se dispersando se dois prótons emitirem um bóson W cada ao mesmo tempo, e se esses bósons W colidirem de alguma forma. Probabilidades baixas, para não dizer outra coisa.

Apesar disso, o experimento ATLAS viu evidências de 34 desses eventos entre as bilhões de colisões que realizou. Até agora, tudo se encaixa com as previsões teóricas perfeitamente.

No entanto, realmente ver o efeito – algo inédito até então – foi um marco. “Nós nunca tínhamos voltado nossa atenção a esse pedaço do Modelo Padrão antes”, disse o membro da equipa ATLAS, Jake Searcy, da Universidade de Michigan em Ann Arbor (EUA). “Este é o começo de algo que vai ser muito interessante nos próximos anos”

FONTE: HypeScience

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por Professor Leandro Aguiar Fernandes

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