EVIDENCIAS DA QUINTA FORZA DA NATUREZA

Todo o que existe no Universo "funciona" grazas á acción de catro forzas fundamentais: gravidade, electromagnetismo e dúas interaccións nucleares, a forte, que mantén a cohesión dos núcleos atómicos, e a débil, responsable dos fenómenos de desintegración radioactiva. Pero un equipo de físicos do instituto de Investigacións Nucleares de Hungría, baixo a dirección de Attila Krasznahorkay, está convencido de observar, en acción, unha quinta forza ata o de agora descoñecida. O seu traballo acábase de publicar en arXiv.org.

Non é a primeira vez que este equipo de investigadores afirma "ter visto" á misteriosa quinta forza. Hai uns anos, sen ir máis lonxe, tiveron un indicio dela durante a descomposición dun isótopo de berilio. E agora, no seu novo artigo, aseguran poder observala de novo. E non só iso, senón tamén á partícula que a transporta, que bautizaron como X17.

Se o achado confírmase, non só poderemos comprender mellor as forzas que gobernan o Universo, senón que se podería resolver, dunha vez por todas, o molesto problema da materia escura.

Krasznahorkay e os seus colegas xa sospeitaban dende 2016, cando levaron a cabo o seu anterior traballo, que algo estraño estaba a suceder durante a descomposición dun átomo de berilio-8, durante a que observaron que emitía luz. E se esa luz era o suficientemente enerxética, transformábase nun electrón e un positrón (a súa antipartícula), que se afastaban o un do outro nun ángulo predicible. De feito, segundo a lei de conservación da enerxía, a medida que esta aumenta nun feixe de luz que produce as dúas partículas, o ángulo entre elas debería diminuír.

Pero, curiosamente, iso non foi o que viron Krasznahorkay e o seu equipo. No seu reconto, en efecto, produciuse un aumento inesperado no número de electróns e positróns que se separaban en ángulos de 140 graos, moito maiores do previsto.

Aquel estudo suscitou de inmediato a atención doutros investigadores en todo o mundo. E algúns deles suxeriron que a anomalía detectada podería deberse á acción dunha partícula descoñecida e aínda non observada. En concreto, e segundo as súas características, un bosón fundamental completamente novo.

A aposta, desde logo, non foi pequena. Na actualidade coñecemos catro forzas fundamentais, e sabemos que as súas unidades mínimas, ou cuantos, son transportados, polo menos en tres delas, por bosóns. Das catro forzas, só a gravidade resístese aínda a ser cuantificada. Suponse que a unidade mínima de gravidade é transportada por unha partícula hipotética, o gravitón, que lamentablemente os científicos aínda non conseguiron descubrir.

Os investigadores descartan que o novo bosón puidese ser unha das partículas que transportan as catro forzas coñecidas. A súa masa distintiva, 17 electronvoltios (unhas 33 veces a masa do electrón) e a súa vida útil (aproximadamente 10 á menos 14 segundos) descartan por completo esa posibilidade.

A conclusión, por tanto, é que todos os sinais detectados apuntan a que o novo  bosón X17 sería o portador dunha nova e descoñecida quinta forza da Natureza.

No seu actual experimento os investigadores foron aínda máis aló. E en lugar de observar como se descompón o berilio-8, Krasznahorkay e o seu equipo fixáronse, esta vez, nos cambios no estado dun núcleo de helio previamente excitado.

Como no seu achado anterior, os científicos atoparon pares de electróns e positróns separándose en ángulos que non coinciden cos modelos actuais. Nesta ocasión, o ángulo observado era de 115 graos. A partir de aí, os cálculos indicaban que o núcleo de helio tamén podería producir un bosón de moi curta duración, cunha masa que de novo roldaba os 17 megaelectronvoltios. Por iso decidiron bautizar á nova posible partícula como X17. Por suposto, trátase dunha partícula hipotética, non descuberta aínda e que non pode por tanto inscribirse en ningún modelo oficial. De feito, mentres que o achado de 2016 foi aceptado e publicado pola prestixiosa revista Physical Review Letters, o estudo actual debe pasar aínda a revisión por pares, aínda que xa está dispoñible para a súa consulta en arXiv.org.

Se o estraño bosón existe realmente e non é só unha ilusión debida a algún problema durante o experimento, o feito de que interactúe con neutróns suxire que podería ser o responsable dunha forza que non se parece en nada ás catro que coñecemos. E co misterio da materia escura sobre a mesa e aínda sen resolver, unha partícula fundamental completamente nova podería levar a unha solución que os físicos levan décadas buscando inutilmente.

Sucede que, en varios experimentos destinados a "cazar" materia escura buscábase, precisamente, unha partícula estraña de 17 megaelectronvoltios, xusto a masa calculada por Krasznahorkay para a hipotética partícula do seu experimento. Simple casualidade? É aínda moi pronto para dicilo, pero a misteriosa X17 podería, perfectamente, ser xusto o que levaba tanto tempo buscando.

FONTE: José manuel Nieves/abc.es/ciencia. Imaxe: desdeabajo.info