Graças ao trabalho diligente, os cientistas encontraram evidências da existência de uma quasipartícula, que foi proposta pela primeira vez como hipótese há quase 50 anos: abrasão.
Um oderon é uma combinação de partículas subatômicas, não uma nova partícula fundamental, mas em algumas interações ele age como tal, e a maneira como ele se encaixa nos blocos de construção fundamentais da matéria torna a descoberta um grande avanço para os físicos.
Por fim, o oderon foi descoberto por meio de análise detalhada de dois conjuntos de dados, atingindo uma probabilidade de 5 sigma, que os pesquisadores usam como limite. Isso significa que se o oderon não existisse, a chance de vermos tal efeito nos dados por acaso seria de 1 em 3,5 milhões.
Partículas como prótons e nêutrons são compostas de partículas subatômicas menores: simplesmente, quarks são "colados" com glúons, que carregam a força. O acoplamento de prótons em um acelerador de partículas nos dá a oportunidade de examinar sua estrutura interna, saturada de glúons.
Quando dois prótons se chocam, mas de alguma forma sobrevivem à colisão, essa interação – um tipo de espalhamento elástico – pode ser explicada pelos prótons trocando um número par ou ímpar de glúons.
Se este número for par, é o trabalho de uma quasipartícula pomerano. Outra opção – que parece ocorrer com muito menos frequência – é a quasipartícula de oderon, um composto com número ímpar de glúons. Até agora, os cientistas não conseguiam detectar oderons em experimentos, embora a física quântica teórica previsse que eles deveriam existir.
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Os pesquisadores analisaram um grande conjunto de dados obtidos do acelerador de partículas Large Hadron Collider (LHC) na Suíça e do acelerador de partículas Tevatron nos Estados Unidos.
Milhões de pontos de dados foram estudados para comparar colisões próton-próton ou próton-antipróton até que os cientistas estivessem convencidos de que estavam vendo resultados – acoplamentos de glúons ímpares – que só seriam possíveis se o oderon existisse.
Uma comparação dos dois tipos de colisões revelou uma clara diferença na troca de energia - essa diferença indica um oderon. A equipe então combinou as medições mais precisas com um experimento anterior em 2018 que removeu algumas das incertezas, permitindo que eles alcançassem um nível de detecção tão alto pela primeira vez.
A descoberta também ajuda a preencher algumas das lacunas na ideia atual de cromodinâmica quântica, ou QCD, uma hipótese sobre como quarks e glúons interagem no nível mínimo. Estamos falando sobre o estado da matéria nas menores escalas e como tudo no universo se une.
Além disso, segundo os pesquisadores, a tecnologia especializada desenvolvida para rastrear o oderon pode encontrar muitas outras aplicações no futuro: por exemplo, em instrumentos médicos. E embora esta pesquisa não responda a todas as perguntas sobre oderons e como eles funcionam, é a melhor evidência de que eles existem. Experimentos futuros com aceleradores de partículas fornecerão confirmação adicional e, sem dúvida, levantarão mais questões.
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