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Físicos afirmam ter encontrado ainda mais evidências de uma nova força da natureza

Tudo em nosso universo é mantido unido ou separado por quatro forças fundamentais: gravidade, eletromagnetismo e duas interações nucleares. Os físicos agora acham que viram as ações de uma quinta força física emergindo de um átomo de hélio. Não é a primeira vez que os pesquisadores afirmam ter tido um vislumbre disso também. Alguns anos atrás, eles viram isso na decadência de um isótopo de berílio. Agora, a mesma equipe viu um segundo exemplo da força misteriosa em jogo - e a partícula que eles acham que está carregando, estão chamando de X17. Se a descoberta for confirmada, não apenas aprender mais sobre o X17 nos permitirá entender melhor as forças que governam nosso Universo, mas também ajudar os cientistas a resolver o problema da matéria escura de uma vez por todas.

Attila Krasznahorkay e seus colegas do Instituto de Pesquisa Nuclear da Hungria suspeitaram que algo estranho estivesse acontecendo em 2016, depois de analisar a maneira como um berílio-8 emite luz quando decai. Se essa luz é energética o suficiente, ela se transforma em um elétron e um pósitron, que se afastam um do outro em um ângulo previsível antes de diminuir o zoom.

Com base na lei de conservação de energia, à medida que a energia da luz que produz as duas partículas aumenta, o ângulo entre elas deve diminuir. Estatisticamente falando, pelo menos. Estranhamente, isso não é bem o que Krasznahorkay e sua equipe viram. Entre a contagem de ângulos, houve um aumento inesperado no número de elétrons e pósitrons se separando em um ângulo de 140 graus.

O estudo pareceu robusto o suficiente e logo atraiu a atenção de outros pesquisadores ao redor do mundo que sugeriram que uma partícula totalmente nova poderia ser responsável pela anomalia. Não é apenas uma partícula antiga; suas características sugeriam que era um tipo completamente novo de bóson fundamental. Isso não é uma afirmação pequena. Atualmente, conhecemos quatro forças fundamentais e sabemos que três delas têm bósons carregando suas mensagens de atração e repulsa.

A força da gravidade é carregada por uma partícula hipotética conhecida como graviton, mas infelizmente os cientistas ainda não a detectaram. Esse novo bóson não poderia ser uma das partículas que carregam as quatro forças conhecidas, graças à sua massa distinta de (17 megaeletronvolts, ou cerca de 33 vezes a de um elétron), e à sua pequena vida útil (de cerca de 10 a menos 14 segundos). Portanto, todos os sinais apontam para o bóson como portador de uma nova quinta força. Mas a física não gosta de comemorar prematuramente. Encontrar uma nova partícula é sempre uma grande novidade e merece uma pesquisa minuciosa. Sem mencionar experimentos repetidos.

Felizmente, a equipe de Krasznahorkay não esteve sentada nos últimos anos. Desde então, eles mudaram o foco de olhar para a deterioração do berílio-8 para uma mudança no estado de um núcleo de hélio. Semelhante à descoberta anterior, os pesquisadores encontraram pares de elétrons e pósitrons se separando em um ângulo que não correspondia aos modelos atualmente aceitos. Desta vez, o número estava mais próximo de 115 graus. Trabalhando para trás, a equipe calculou que o núcleo do hélio também poderia ter produzido um bóson de vida curta com uma massa de menos de 17 mega-elétron-volts.

Para simplificar, eles estão chamando de X17. Está longe de ser uma partícula oficial que podemos adicionar a qualquer modelo de matéria. Embora o experimento de 2016 tenha sido aceito na revista respeitável, Physical Review Letters, este último estudo ainda está para ser revisado por pares. Mas se esse estranho bóson não é apenas uma ilusão causada por um pontinho experimental, o fato de ele interagir com nêutrons sugere uma força que não age como os quatro tradicionais.

Com a atração fantasmagórica da matéria escura representando um dos maiores mistérios da física atual, uma partícula fundamental completamente nova pode apontar para uma solução que todos desejamos, fornecendo uma maneira de conectar a matéria que podemos ver com a matéria que não podemos. De fato, uma série de experimentos com matéria escura estão atentos a uma partícula estranha de 17 megavolt. Até agora, eles não encontraram nada, mas com muito espaço para explorar, é muito cedo para descartar qualquer coisa. Reorganizar o Modelo Padrão de forças conhecidas e suas partículas para dar espaço a um novo membro da família seria uma mudança maciça, e não uma mudança a ser leviana. Ainda assim, algo como o X17 pode ser exatamente o que estamos procurando.