Eles encontraram. Finalmente.
O méson Bc*+. Não apenas o Bc+ comum, mas seu primo animado. Existe na Grande Fronteira de Luminosidade de Hádrons do CERN.
Aqui está a configuração. Você conhece prótons. Você conhece nêutrons. São hádrons, feitos de quarks unidos pela força forte, como uma cola que nunca seca. Normalmente, essas coisas vêm em dois sabores. Bárions. Três quarks. Ou mésons. Um quark. Um antiquário. Simples. Limpar.
Exceto que nem sempre é.
Alguns mésons têm muito peso. Quarks charmosos. Quarks inferiores. Eles são os ratos de laboratório da física nuclear. Deixando-nos espiar sob o capô da força forte. Essa força os une. Ainda não entendemos completamente como.
O méson Bc+? É especial. Dois jogadores pesados. Um quark encantador. Um antiquark inferior. Mas a equipe queria o estado animado. O Bc*.
Então eles esmagaram prótons em outros prótons. Duro.
O Bc*+ é instável. Frágil. Ele decai quase instantaneamente em um Bc+ e um fóton. Se você vir o fóton e os bits de decaimento juntos, você terá uma prova. Uma arma fumegante.
Exceto que o fóton é tímido.
A diferença de massa é pequena. Apenas uma pequena diferença. O fóton resultante quase não carrega energia. Invisível para detectores padrão. Muito quieto. Muito baixo.
Você sabia que as técnicas padrão de identificação de fótons falharam aqui? Eles olharam além disso.
A equipe ATLAS teve que ser criativa. Eles não caçaram o fóton diretamente. Eles caçaram sua sombra.
Eles observaram a conversão do fóton dentro do detector de rastreamento. Transformando-se em um elétron e um pósitron. Um par de faixas. Começando do mesmo lugar. Mas deslocado. Não no acidente original.
Faixas de baixa energia. Momento transversal de 100 Me. Menor do que o que o ATLAS normalmente se preocupa. Eles construíram uma ferramenta de reconstrução personalizada. Um procedimento dedicado para encontrar fantasmas.
Funcionou.
A diferença de massa? 64,5MeV. Mais ou menos 1,4.
“Dentro do alcance da teoria”, disseram eles. Mas não perfeitamente alinhado com a mais recente matemática de alta precisão. Perto o suficiente. Fechar.
Alimenta os modelos. Isso torna mais nítida a imagem da força nuclear forte. Talvez um pouco. Talvez ainda não seja o suficiente.
O artigo chega em Physics Review Letters. Mais um tijolo na parede. Outra pista sobre como o universo se mantém unido. Ou não.
Procuramos padrões. Encontramos pequenos desvios. Então continuamos quebrando coisas.
