Investigadores do DF propõem “solução unificadora” para problemas da física de partículas

Publicado em 29 de Fevereiro de 2024 às 14:20

Um grupo de investigadores do Centro de Física Teórica de Partículas (CFTP) do Instituto Superior Técnico propôs uma nova solução para alguns dos problemas pendentes na física de partículas e astropartículas. O estudo foi liderado pelos alunos de doutoramento do CFTP Aditya Batra e Henrique Câmara, em colaboração com o seu orientador Filipe Joaquim e os investigadores Rahul Srivastava (IISER, Bhopal, Índia) e José W.F. Valle (IFIC-Universidade de Valência, Espanha). O artigo foi publicado a 1 de fevereiro na prestigiada revista Physical Review Letters.

Na base deste trabalho estão três problemas ainda sem resposta – (1) porque é que os neutrinos têm massa e porque é tão pequena, (2) qual é a partícula que constitui a matéria escura e (3) o chamado ‘problema de CP forte’, relacionado com o facto de ainda não ter sido observado um momento de dipolo elétrico no neutrão.

Sendo problemas aparentemente não relacionados, a solução que os investigadores do CFTP propõem é inovadora ao considerar a existência de novas partículas com ‘cor’, uma propriedade quântica associada à interação forte (responsável pela coesão dos núcleos atómicos), que são responsáveis pela geração da massa dos neutrinos a nível quântico.

Neste contexto, o candidato para a matéria escura é o axião, uma partícula que surge como consequência do mecanismo que garante a solução do ‘problema de CP forte’. Uma vez que o axião se liga eletromagneticamente aos fotões, os axiões produzidos em estrelas como o Sol podem ser sondados experimentalmente através da análise do fluxo solar. “Globalmente, essa experiências contribuem para a nossa compreensão do papel dos axiões na física fundamental e da sua potencial ligação à matéria escura”, explica Filipe Joaquim. A ideia abre, assim, caminho a novos estudos fenomenológicos com impacto noutros aspetos da física das partículas e das astropartículas.