Espao
Redação do Site Inovação Tecnológica – 17/07/2025
Viso artstica de um brion beleza-lmbda, formado por um quark para cima, um quark para baixo e um quark beleza.
[Imagem: Daniel Dominguez/CERN]
Violao da paridade de carga
Cientistas do LHC (Grande Colisor de Hdrons) identificaram pela primeira vez uma diferena no comportamento da matria e da antimatria nas partculas subatmicas que compem a maior parte do Universo observvel.
O Big Bang deveria ter criado quantidades iguais de matria e antimatria, mas no vemos quase nenhuma antimatria no Universo atual. Umas das chaves para explicar o porqu reside em encontrar uma diferena no comportamento da matria e da antimatria, conhecida como violao da paridade de carga.
A equipe do detector LHCb observou agora essa diferena pela primeira vez em uma classe de partculas subatmicas chamadas brions, que inclui os nutrons e prtons, que por sua vez constituem os ncleos atmicos. Ou seja, a violao da paridade de carga foi encontrada nas partculas que constituem a maior parte da matria que podemos observar no Universo.
Essa assimetria no comportamento da matria e da antimatria prevista pelo Modelo Padro da fsica e havia sido observada experimentalmente h mais de 60 anos em partculas subatmicas chamadas msons (bsons, pons e kaons so exemplos de msons) – mas nunca antes havia sido observada em brions. Ao contrrio dos msons, que so formados por dois quarks, os brions so formados por trs quarks.
“A razo pela qual levou mais tempo para observar a violao de CP em brions do que em msons se deve magnitude do efeito e aos dados disponveis,” explicou Vincenzo Vagnoni, porta-voz do LHCb. “Precisvamos de uma mquina como o LHC, capaz de produzir um nmero suficientemente grande de brions beleza e suas contrapartes de antimatria, e precisvamos de um experimento nessa mquina capaz de identificar os produtos de seu decaimento. Foram necessrios mais de 80.000 decaimentos de brions para observarmos a assimetria matria-antimatria com essa classe de partculas pela primeira vez.”
Ilustrao da produo dos brions em uma coliso e seu decaimento.
[Imagem: 10.1038/s41586-025-09119-3]
Para onde foi toda a antimatria?
A assimetria de paridade da carga revela uma diferena de comportamento entre a matria barinica e a antimatria. Embora essa violao tenha sido prevista, ela no resolve a questo do desequilbrio entre matria-antimatria no Universo.
Na verdade, a quantidade de violao prevista pelo Modelo Padro cerca de 10 ordens de magnitude menor (1 x 10-10) do que a necessria para explicar a assimetria matria-antimatria observada no Universo. Isso sugere a existncia de novas fontes de violao de paridade da carga alm daquelas previstas pelo Modelo Padro. A busca por essas violaes adicionais uma parte importante do programa de fsica do LHC, mas a ausncia de resultados at agora indica que ela continuar sendo o foco de futuros aceleradores que possam suced-lo.
De qualquer modo, descobrir os detalhes dessa violao experimentalmente oferecer pistas importantes, abrindo oportunidades para novos estudos tericos e experimentais sobre a natureza da violao da paridade de carga. Essas descobertas potencialmente abrem caminho para a busca por uma nova fsica, alm do Modelo Padro.
“Quanto maior o nmero de sistemas em que observarmos violaes de CP e mais precisas forem as medies, mais oportunidades temos de testar o Modelo Padro e procurar fsica alm dele,” concluiu Vagnoni.
Bibliografia:
Artigo: Observation of charge-parity symmetry breaking in baryon decays
Autores: LHCb Collaboration
Revista: Nature Physics
DOI: 10.1038/s41586-025-09119-3
Outras notcias sobre:
