Cientistas podem ter descoberto a quinta força fundamental do Universo

Será que afinal o Universo possui cinco, e não quatro forças fundamentais? Uma nova investigação, liderada por cientistas húngaros, sugere a existência da ‘partícula X17’, o enigmático bosão associado à quinta força do Universo.

Alfredo Graça Alfredo Graça 30 Nov. 2019 - 19:30 UTC
Aqui vemos a galáxia, um sistema de biliões de estrelas, juntamente com gás e poeira, unidos por atração gravitacional.

Segundo o Modelo Padrão da Física, todas as interações do Universo cingem-se ao surgimento de quatro forças fundamentais: gravidade, eletromagnetismo, interações nucleares fracas e interações nucleares fortes. De facto, uma recente investigação do Instituto de Pesquisa Nuclear Atomki, localizado em Budapeste, realça novamente que é possível que exista uma outra força fundamental, ainda desconhecida, que poderá ser a chave para solucionar alguns problemas da Física.

Em 2016, esta equipa falou sobre a alegada quinta força fundamental, no momento em que supostamente terão registado anomalias na decomposição do isótopo instável de berílio-8. Um ano depois, a mesma análise foi repetida e confirmada por um grupo de físicos norte-americanos. Esta investigação foi publicada na revista científica especializada Physical Review Letters.

Segundo sugere uma nova investigação, liderada pelo físico Attila Krasznahorkay com resultados consultáveis no arXiv, surgiram agora novas provas que sustentam a veracidade desta quinta força, baseada na existência do bosão X17.

Os indícios da quinta força fundamental

Os isótopos de berílio-8 são extremamente instáveis e, durante a experiência, os cientistas conseguiram chegar a este elemento ao bombardear lítio-7 com protões, como refere o Russia Today. Os núcleos de berílio de vida curta decompuseram-se logo assim que se deu a emissão de um fotão que se decompôs imediatamente num eletrão e num positrão.

Devido à lei da conservação, o ângulo de dispersão deste par de partículas (eletrão e positrão) é menor, quanto maior for a energia do fotão inicial. Assim, quanto maior é o ângulo, menos são as partículas observadas pelos cientistas. Todavia, num ângulo de cerca 140º, foi detetado um salto repentino na formação de pares eletrão positrão.

Esta partícula é aproximadamente 33 vezes mais pesada do que o eletrão: a sua massa é de cerca de 16,7 megaeletronvolts (MeV), daí a designação da partícula X17. A sua vida útil rondará décimos de bilionésimos de segundo. De acordo com os cientistas húngaros, o X17 pode ser um bosão de calibre, ou seja, uma partícula portadora da quinta força fundamental ainda não descrita.

O estudo mais recente

Desta vez, os cientistas recorreram à emissão de pares eletrão-positrão por núcleos de hélio excitados, que ocorre quando voltam a um estado de energia mais baixo. Um número anormal de partículas foi encontrado em ângulos de aproximadamente 115 ° e os cálculos realizados pelos húngaros também permitiram associar este pico a partículas de massa de aproximadamente 16,84 MeV, confirmando assim, a existência do novo bosão X17 e, consequentemente, a quinta força fundamental.

“O X17 pode ser uma partícula, que conecta o nosso mundo visível à matéria escura“, explicou o autor principal do estudo, Attila Krasznahorkay à CNN. Apesar de os resultados do novo estudo não terem ainda sido validado pelos pares, já despertou imenso interesse na comunidade científica. Por causa disso, novas equipas deverão participar em testes futuros para encontrar novas provas do misterioso bosão X17.

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