Uma nova partícula candidata a matéria escura

Embora os efeitos gravitacionais da matéria escura sejam observáveis, ainda não sabemos o que é ou de onde poderá vir. Esta massa invisível, cuja existência foi sugerida pelo astrónomo Jacob Kapteyn pela primeira vez em 1922, pensa-se que constitui um pouco mais de 25% da massa total do nosso Universo. Uma equipa de investigadores ingleses acredita que uma partícula descoberta em 2014 pode ser um candidato promissor, chamado “d-star hexaquark” ou d*(2380). Esta partícula elementar, que poderia ser um bloco de construção de matéria escura, é – como o seu nome sugere – constituída por quarks.

Quarks?

Quarks são partículas elementares que compõem o núcleo do átomo, e cujas associações formam os prótons e os neutrões do núcleo. Quando dois grupos de três quarks são agrupados, obtemos o que se chama um barião. Estes bariões constituem a maior parte da matéria observável no Universo: tu, eu, a tua casa… Sem surpresa, quando seis quarks formam um grupo, chama-se dibarion (um par de bariões), ou… um hexaquark, um nome lógico. Assim, o nosso amado d*(2380) é um conjunto de seis quarks.

Mas espere, ainda não acabou. Estas partículas são também bósons, partículas cujo spin (impulso angular intrínseco de uma partícula) é inteiro. Obedecem às estatísticas de Bose-Einstein, um quadro teórico que descreve a forma como as partículas se comportam. E no nosso caso, isto significa que um agrupamento de d*(2380) irá formar o que se chama um condensado de Bose-Einstein.

Nome de um quark. A quark refere-se ao romance Finnegans Wake, do irlandês James Joyce. O livro de 1939 é escrito numa língua que mistura gaélico e inglês com palavras inventadas. Difícil de ler, diz-se ter inspirado escritores como Beckett e Queneau. O descobridor do Quark, o físico americano Murray Gell-Mann – que ganhou o Prémio Nobel da Física em 1969 – foi inspirado por uma frase do livro: “Three quarks for Muster Mark”. Esta onomatopéia foi usada aqui para rimar com Mark! Tornou-se uma palavra comum na física… e um dos ingredientes básicos do Universo. Pois é a combinação de vários quarks que forma as partículas compostas chamadas mésons, que são de vida muito curta.
Por Azar Khalatbari

Bose-Einstein condensado

A Bose-Einstein condensado, também conhecido como o quinto estado da matéria, forma-se quando um gás de bósons de baixa densidade é arrefecido a temperaturas próximas de zero absoluto. A estas temperaturas, os bósons adoptam todos o mesmo estado quântico e eventualmente criam uma espécie de onda quântica macroscópica.

Se tais gases d*(2380) estivessem a flutuar no Universo primordial à medida que este arrefecia após o Big Bang, poderiam ter-se juntado para formar condensados de Bose-Einstein. E são estes condensados de hexaquark que os cientistas acreditam ser a própria natureza da matéria negra.

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