Nosso universo é governado por quatro forças fundamentais. Pelo menos é o que os físicos pensam há muito tempo.
Agora, no entanto, novas pesquisas sugerem que existe uma quinta força, uma descoberta que pode revertir grande parte da física moderna.
Em 23 de outubro, pesquisadores do Instituto de Pesquisa Nuclear da Hungria publicaram um novo estudo no banco de dados arXiv, oferecendo mais evidências de uma partícula totalmente nova, sugerida pela primeira vez há três anos. Apelidada de X17, essa partícula pode ajudar os cientistas a resolver um dos maiores mistérios da astronomia: o que é a matéria escura.
A existência da partícula também exigiria uma reescrita do Modelo Padrão da física de partículas, a teoria que descreve as forças fundamentais e classifica as partículas subatômicas.
Mas isso é apenas se a existência da partícula puder ser verificada. O novo artigo ainda não foi revisado por pares. E a maioria dos físicos é cética - em parte porque nenhum cientista externo foi capaz de validar independentemente as descobertas anteriores da mesma equipe de pesquisa Richard Milner, físico do Instituto de Tecnologia de Massachusetts que não estava envolvido na pesquisa, disse à Live Science.
Em 2016, o mesmo grupo de pesquisadores relatou a primeira evidência da partícula, em experimentos feitos com átomos de berílio radioativos. Os físicos mediram a luz e as partículas liberadas pelo berílio quando este se decompôs. Eles notaram que pares de elétrons emitidos e seus parceiros de antimatéria, pósitrons, tendiam a acelerar em um determinado ângulo, comportamento que não parecia explicável com a física existente.
Analisando os números, os físicos concluíram que deve haver alguma partícula intermediária desconhecida na qual o berílio se deteriorou antes dessa partícula emitir o par de elétrons e pósitrons. Essa "partícula X" desconhecida foi calculada para ter uma massa de quase 17 mega-elétron-volts, daí seu nome, X17. (Para comparação, isso torna o X17 cerca de 34 vezes maior que o elétron.)
O novo estudo adicionou mais observações da partícula proposta, vista na decomposição dos átomos de hélio. Uma configuração experimental semelhante novamente mostrou evidências de uma partícula intermediária com efetivamente a mesma massa. As descobertas mostram que essa partícula X17 proposta não é um férmion - o tipo de partícula que compõe a matéria comum -, mas um bóson, uma partícula que carrega energia e às vezes força. Isso significa que X17 pode transmitir uma quinta força anteriormente desconhecida, que os físicos disseram que poderia ajudar a explicar a matéria escura. Essa substância misteriosa compõe 85% da matéria no universo; é detectável através da gravidade, mas não interage com a luz.
Mas a maioria dos físicos espera por medições independentes antes de aceitar as descobertas.
"Sou cético. Acho que, como experimentalista, essa é minha posição natural quando vejo algo assim, mas acho que precisa ser investigado", disse Milner à Live Science.
Parte do ceticismo surge porque a Organização Européia de Pesquisa Nuclear (CERN) tentou caçar a partícula X17 e não encontrou nenhuma evidência dela. À luz das novas evidências, muitos outros grupos provavelmente continuarão a procurar a partícula, disse Milner à Live Science.
Se confirmada, a descoberta também poderia abrir uma maneira totalmente nova de fazer física de partículas, disse Milner à Live Science. Nos últimos meio século, os físicos fizeram um enorme progresso na definição do Modelo Padrão, concentrando-se no domínio de alta energia, que exige enormes colaborações internacionais e aceleradores caros para esmagar partículas em velocidades espantosas. O novo trabalho, feito com energias e custos muito mais baixos, seria uma direção totalmente nova para os físicos procurarem novas partículas.
"O modelo padrão da física está muito bem definido", disse Milner à Live Science. "Então, se alguém encontrar uma nova interação além dela, isso é tremendamente importante".
