Professor visitante da UFSC faz parte de grupo que encontrou a ‘mítica’ partícula de odderon, procurada há quase 50 anos

05/04/2021 14:23

Roman Pasechnik é professor visitante do Programa de Pós-graduação e Física da UFSC e pesquisador da Universidade de Lund. Foto: Gunnar Ingelman

Foram 48 anos de buscas que envolveram pesquisadores de todo o mundo até que, finalmente, fossem encontradas evidências da partícula de odderon – um elemento um tanto estranho, chamado de esquivo e até de mítico pela comunidade científica internacional e que, apesar do nome, na verdade, não é bem uma partícula (mas a gente já fala sobre isso). A descoberta, descrita em artigo publicado na revista científica The European Physical Journal C, envolveu uma extensa análise de dados experimentais do Grande Colisor de Hádrons do CERN (Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear), localizado na fronteira entre a Suíça e a França, e do Tevatron, antigo acelerador de partículas do Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab), dos Estados Unidos. O trabalho foi conduzido por um grupo de pesquisa sueco-húngaro, do qual faz parte Roman Pasechnik, professor visitante do Programa de Pós-graduação em Física da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) e pesquisador de física de partículas da Universidade de Lund, da Suécia.

O caráter internacional do achado remete à sua origem. A existência da partícula de odderon foi proposta em 1973 pelo romeno B. Nicolescu e pelo polonês L. Lukaszuk, que, na época, trabalhavam na França e publicaram o estudo em um periódico italiano. Os cálculos dos dois físicos indicaram que havia uma quase-partícula até então desconhecida, o que desencadeou uma caçada mundial.

O “quase” ali de cima significa que o odderon não se trata de uma partícula propriamente dita, como são os prótons, elétrons e nêutrons, por exemplo. As quase-partículas podem ser melhor descritas como fenômenos que ocorrem nesses sistemas microscópicos. No caso, o odderon é algo que se forma brevemente quando prótons se chocam em colisões de alta energia e, em vez de se estilhaçar, ricocheteiam e se espalham. “Nós o observamos indiretamente apenas como um estado multiglúon virtual sem massa bem definida e existindo apenas em uma escala de tempo minúscula”, explica Pasechnik.

Representação de uma partícula de odderon, com seus três glúons coloridos

Segundo o professor, os odderons parecem um pequeníssimo anel branco feito de um número ímpar de glúons. Para explicar o que são os glúons, é preciso primeiro falar dos quarks – partículas que compõem prótons e nêutrons e que, junto com os léptons, constituem todas as coisas que identificamos como matéria. Os glúons, por sua vez, são objetos coloridos que mantêm os quarks unidos (seu nome vem de glue, cola em inglês). “Provavelmente encontramos o menor anel da natureza. Em um manuscrito separado, que ainda não foi aceito para publicação, medimos o tamanho desse anel”, relata o professor, ressaltando que seu diâmetro é cerca de dez trilhões de vezes menor que um milímetro. “Essa é uma das razões pelas quais eles eram tão esquivos”, complementa.

A descoberta foi possível graças a um método inovador desenvolvido por Pasechnik e seus três colegas para analisar dados experimentais coletados anteriormente nos aceleradores de partículas do CERN e do Fermilab. “Outros grandes esforços também estão sendo implementados simultaneamente. O experimento Totem, no acelerador LHC [Grande Colisor de Hádrons], do CERN, juntou esforços com o experimento D0 no acelerador Tevatron, nos EUA, e enviou para uma publicação um manuscrito, de coautoria de 463 cientistas, que encontra evidências para o sinal de odderon com base em novos dados experimentais. Esse artigo utilizou recursos humanos e financeiros que estavam muito além do alcance de nossa equipe. O manuscrito está atualmente sob revisão anônima por pares em uma prestigiada revista de física, mas ainda não foi publicado”, comenta o professor. Ele destaca que os estudos em andamento devem colaborar para medições decisivas relacionadas às propriedades dessa quase-partícula. 

A comprovação da existência do odderon “é um marco importante na compreensão da física de interações fortes em longas distâncias – um dos quebra-cabeças de longa data na física de partículas”, salienta Pasechnik. “Esperamos que a publicação da descoberta do odderon traga não apenas um nível mais profundo de compreensão de um problema científico duradouro, mas também um pouco de satisfação e felicidade para os contribuintes e organizações que financiam a ciência em todo o mundo”, acrescenta o docente.

 

Camila Raposo/Jornalista da Agecom/UFSC

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