Cientistas acreditam terem encontrado a Partícula de Deus

O anúncio da provável descoberta do bóson de Higgs, popularmente chamada Partícula de Deus, foi feita pelo diretor do CERN, Joe Incandela, que confirmou que tanto o experimento ATLAS como o CMS, instalados no interior do LHC (Large Hadron Collider), encontraram fortes indícios da presença da nova partícula, observado no nível de energia de 126 giga eletron-volts (GeV).

Os experimentos encontraram traços da partícula após uma análise minuciosa do choque de trilhões de prótons entre 2011 e 2012.

Ambos os detectores, ATLAS e CMS, produziram evidências de nível 5 sigma, uma escala que os físicos de partículas usam para descrever o grau de certeza da descoberta. Nesta escala, 1 sigma significa que os resultados podem ser originados por flutuações aleatórias nos dados, enquanto 3 sigma é considerado como observação válida. O nível 5 sigma indica uma descoberta potencial.

"Apesar de serem dados preliminares, o nível 5 sigma ao redor 126 GeV que estamos vendo é impressionante e só pode ser de fato uma nova partícula. Nós sabemos que é um bóson e é o mais pesado já encontrado", disse Incandela. "As implicações da descoberta são muito importantes e é precisamente por esta razão que devemos ser extremamente cuidadosos em todos os nossos estudos e afirmações".

Os resultados apresentados hoje são preliminares, já que os dados de 2012 ainda estão sendo analisados e sua finalização está prevista para o final de julho de 2012.

O que é o Bóson de Higgs
Como se sabe, todas as moléculas são feitas de átomos, que são constituídos de prótons, nêutrons e elétrons. Até onde se sabe, os elétrons são partículas fundamentais e não podem ser divididas, mas os prótons são formados por outras partículas estranhas chamadas quarks. Seriam os quarks formados por partículas ainda menores?

O Modelo Padrão descreve todas as partículas fundamentais de que todas as coisas do Universo são constituídas e também como se estruturam e quais forças atuam entre elas. No entanto, se juntássemos toda a matéria existente no Universo, esta não ocuparia mais de 4% do total do espaço.

Para tentar responder a esse misterioso enigma e outras questões, os cientistas do CERN fizeram trilhões de colisões entre os prótons na tentativa de rompê-los e detectar partículas ainda não conhecidas. Uma dessas partículas seria o bóson de Higgs, teorizada há mais de 40 anos pelo cientista escocês Peter Higgs, o primeiro a especular sobre a possibilidade de sua existência.

Em um artigo publicado em 1964 na revista especializada Physical Review Letters, Higgs afirmou que a massa das partículas não seria das próprias partículas e sim o resultado da ação de um bóson (um tipo de partícula) que reagiria de maneira diferente em relação a outras partículas. Para o cientista, esse bóson é que daria massa à matéria.

Por sua importância dentro modelo teórico, alguns se referem ao bóson de Higgs como a "Partícula de Deus", mas os cientistas não veem com bons olhos essa denominação.

Muito Instável
Segundo o modelo atual, o bóson de Higgs tem cerca de 200 vezes a massa do próton, mas é tão instável que após a colisão seu tempo de existência seria menor que um milionésimo de bilionésimo de bilionésimo de segundo, o que torna sua detecção extremamente difícil.

Para que a observação da partícula de Higgs seja possível os cientistas criaram o LHC, o maior acelerador de partículas até hoje construído. Seu principal objetivo é obter dados gerados por colisões de feixes de prótons em níveis extremamente altos de energia, que percorrem um túnel circular de 27 km de comprimento localizado abaixo da fronteira entre a França e a Suíça.

Dentro do túnel, o choque entre os prótons em velocidades próximas à da luz gera as partículas (quarks) que são registradas por detectores extremamente rápidos e sensíveis, entre eles o ATLAS e o CMS. A quantidade de dados produzida durante as colisões é tão grande que mesmo envolvendo centenas de computadores, o levantamento pode durar anos.

Apesar do anúncio da possível descoberta da partícula ter sido bastante festejada, os cientistas ainda precisarão de um tempo para afirmar com certeza se a nova partícula é ou não o bóson de Higgs. No entanto, considerando o objetivo fundamental da pesquisa e o nível de energia onde os traços da partícula foram encontrados é quase certo que 2012 será marcado pela mais importante descoberta da física dos últimos tempos.

Artes: No topo, imagem mostra a simulação do choque entre prótons e a possível detecção do bóson de Higgs. Acima, parte do detector CMS & Atlas responsável na detecção das partículas primordiais do início do Universo. Créditos: CERN, Apolo11.com