Existência do pentaquark foi confirmada ao fim de 50 anos

Em 1964, os físicos norte-americanos Murray Gell-Mann e George Zweig propuseram, de forma independente, a existência das partículas elementares que actualmente conhecemos como quarks – que compõem os protões e neutrões. O modelo teórico dos quarks pressuponha ainda a existência de pentaquarks – uma partícula subatómica formada por quatro quarks e um antiquark, o seu equivalente antimatéria.

Durante mais de 50 anos o pentaquark manteve-se como uma partícula teórica sem confirmação experimental. Porém, o Laboratório Europeu de Física de Partículas (CERN) anunciou ter observado pela primeira vez esta partícula no Large Hadron Collider (LHC), o acelerador de partículas.

A descoberta foi já submetida para publicação na revista científica Physical Review Letters. No passado houve já diversas tentativas de confirmar a existência dos pentaquarks mas os resultados revelaram-se inconclusivos.

“Há toda uma história com os pentaquarks e é por essa razão que fomos muito cuidadosos na apresentação deste artigo”, afirma Patrick Koppenburg, coordenador da investigação no acelerador LHCb, à BBC. “A palavra ‘pentaquark’ parece estar quase amaldiçoada, porque há muitas descobertas que foram ultrapassadas por novos resultados que mostravam que os anteriores eram, na realidade, flutuações e não sinais reais”, acrescenta o investigador.

Para detectar os pentaquarks, os investigadores olharam para a transformação de uma partícula chamada lambda b em três outras partículas. Verificaram que, por vezes, a criação de duas destas partículas formadas a partir do lambda b passavam por estados intermédios. “Tirando partido de um grande conjunto de dados fornecidos pelo LHC, e da excelente precisão do nosso detector, examinámos todas as possibilidades para a existência destes sinais e concluímos que só podem ser explicados por estados de pentaquark”, explica Tomasz Skwarnicki, físico da Universidade de Syracuse, Estados Unidos, que está envolvido nas experiências do LHCb.