Há cerca de um ano, o docente do Grupo de Física Teórica do Instituto de Física de São Carlos (FCI/FT-IFSC/USP), Diogo Boito, teve um artigo publicado em coautoria* na revista Physical Review D com um estudo que determina a intensidade da interação entre quarks e glúons, partículas que, ao interagirem (trocarem forças), dão origem aos prótons e nêutrons, que formam os núcleos dos átomos. O resultado em questão foi recentemente destacado pelo Particle Data Group, colaboração internacional que determina valores recomendados para várias grandezas, nas quais se incluem as constantes fundamentais do universo.
Essa interação já pôde ser determinada de várias maneiras diferentes, e a determinação realizada por Boito e seus colaboradores foi feita através dos “decaimentos do lépton tau”. A partícula tau (que é uma versão mais massiva do elétron) em alguns casos, ao se desintegrar, origina quarks, o que permite que esses decaimentos sejam explicados através de QCD. “Esses casos são muito específicos, pois nem sempre a partícula tau decai produzindo quarks”, enfatiza o docente.
De acordo com Boito, a produção de partículas tau em grandes aceleradores de partículas, como no CERN**, por exemplo, pode ser feita sem grandes dificuldades. “Um dos resultados ao se jogar milhões de elétrons e antielétrons uns contra os outros num acelerador de partículas é a produção de partículas parecidas com os elétrons, entre elas o tau. Nosso problema de pesquisa é estudar, justamente, o decaimento, ou seja, o desaparecimento do tau, e os fragmentos que sobram após esse decaimento”, explica Diogo.
A medição da interação dessas partículas, portanto, é feita de maneira indireta.
Reconhecimento
O resultado para “alfa_s” produzido por Diogo Boito e colaboradores, obtido da descrição dos decaimentos de partículas tau em quarks, tendo como base cálculos diversos e dados experimentais colhidos no CERN, foi incluso recentemente na determinação global desse valor conhecido “acoplamento forte”.
Para acessar o artigo do Particle Data Group que traz a determinação de “alfa_s” realizada por Diogo Boito, clique aqui.
*D. Boito, M. Golterman, K. Maltman, J. Osborne, and S. Peris, “Strong coupling from the revised ALEPH data for hadronic tau decays”, Physical Review D 91 034003 (2015)
**Sigla para ” Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire”, “Organização Europeia para Pesquisa Nuclear”, na tradução para o português
Imagem 1: Representação pictórica de um decaimento do tau. O lépton tau decai em um neutrino e num bóson W (em azul), que por sua vez decai em quarks. Os quarks interagem fortemente (bolha rosa) formando as partículas que são finalmente detectadas (pions e kaons). Créditos: Diogo Boito
Imagem 2: Valores para “alpha_s” obtidos em decaimentos do tau recomendados pelo Particle Data Group. A média dos valores está em amarelo. Créditos: Particle Data Group
Assessoria de Comunicação- IFSC/USP
