Com a recente confirmação da descoberta do bosão de Higgs, muitos físicos ficaram um pouco decepcionados. Isso porque todos os sinais apontam para a confirmação do Modelo Padrão, a teoria com quase 100 anos de idade, que explica os minúsculos pedaços de matéria que compõem o universo.
Mas alguns físicos ainda mantêm a esperança de resultados que poderiam fornecer uma maior mudança, olhando para o Grande Colisor de Hádrons para revelar outras partículas escondidas à espreita no universo. Desde gravitões até à particula camaleão, aqui estão cinco coisas bizarras que podem existir além do Higgs.
1. Gluinos, Winos e Fotinos
Se uma teoria chamada supersimetria é verdadeira, não poderia existir mais do que uma dúzia de partículas lá fora, aguardando a descoberta. A teoria sustenta que cada partícula descoberta até agora tem uma contrapartida escondida.
No modelo padrão, existem dois tipos de partículas: bosões, que carregam força e incluem gluões e gravitões, e fermiões, que compõem a matéria e incluem quarks, electrões e neutrinos. Na supersimetria, cada fermião seria emparelhado com um bosão, e vice-versa. Assim, os gluões (um tipo de bosão) teriam gluinos (um tipo de fermião), as partículas W teriam winos, os fotões teriam fotinos e o Higgs terá um homólogo chamado Higgsino.
Infelizmente para os defensores da supersimetria, o LHC, até agora, não encontrou vestígios destas partículas indescritíveis, o que sugere que é improvável que elas existem, disse Peter Woit, um físico matemático na Universidade de Columbia, em Nova York.
Em 2012, por exemplo, os físicos descobriram partículas ultra-raras chamadas mesões B_s ("B-sub-S"), que não são normalmente encontradas na Terra, mas que também podem existir transitoriamente após dois protões colidirem perto da velocidade da luz.
Outro ponto fraco da teoria: há cerca de 105 "parâmetros livres", o que significa que os físicos não têm limites muito bons sobre as faixas de tamanho e energia dentro do qual as partículas seriam encontradas. Assim, os cientistas não têm uma boa ideia de onde procurar por essas partículas.
2. Neutralinos
A supersimetria também prevê que as partículas especiais chamadas neutralinos, que não carregam nenhuma carga, poderiam explicar a matéria escura, a misteriosa substância que compõe a maior parte da densidade do universo, mas só é detectado pela sua força gravitacional. Na teoria supersimétrica, uma mistura de todas as partículas transportadoras de força excepto gluinos criaria neutralinos.
Os neutralinos teriam-se formado no universo escaldante inicial e deixaram vestígios suficientes para explicar a presença de matéria escura cuja pressão gravitacional é sentida hoje. Raios-gama e telescópios de neutrinos poderiam caçar essas partículas indescritível em áreas cheio de matéria escura, tais como os núcleos de energia solar ou galáctica.
Na verdade, os físicos anunciaram recentemente uma grande notícia: um coletor de partículas na Estação Espacial Internacional pode ter encontrado evidências de matéria escura, embora os detalhes não se saibam ainda concretamente.
3. Gravitões
Eles perplexaram Albert Einstein, e estão a intrigar os físicos desde então: Como criar uma teoria única que capta todas as forças fundamentais, tais como a gravidade e o comportamento das partículas quânticas. Por exemplo, a teoria dominante da física de partículas, não inclui a gravidade.
Essa questão levou os físicos a propor partículas de gravidade quântica conhecida como gravitões, que são minúsculas partículas sem massa que emitem ondas gravitacionais. Em teoria, cada gravitão exerce uma atração sobre a matéria no universo, mas as partículas seriam difíceis de detectar porque interagem fracamente com a matéria.
Infelizmente, detetar diretamente essas partículas sombra seria fisicamente impossível com a tecnologia atual. A caça por ondas gravitacionais a usar ferramentas como LIGO poderia revelar a existência de gravitões indiretamente.
4. A não-partícula
Recentemente, os cientistas encontraram vestígios de uma outra partícula estranha, chamada de não-partícula. Poderia levar uma quinta força da natureza, que de longo alcance modifica interações. Em escalas menores, uma interação e rotação de curto alcance é comum: é a força que alinha a direção do giro do electrão em ímãs e metais.
Mas interações mais longas são muito mais evasivas. Se esta força existe, ela teria de ser de um milhão de vezes menor do que a encontrada entre um electrão e um neutrão. Para a encontrar, os físicos estão a procurar dentro do manto da Terra, onde toneladas de electrões são embalados em conjunto, alinhados com o campo magnético da Terra. Qualquer pequena perturbação no alinhamento pode revelar a não-partícula.
5. Partícula camaleão
Os físicos têm proposto uma partícula ainda mais evasiva, a partícula camaleão, que teria uma massa variável. Se existir, este metamorfo pode ajudar a explicar tanto a matéria escura como a energia escura.
Em 2004, os físicos descreveram uma força hipotética que pode mudar dependendo do ambiente: em lugares com partículas bem embaladas como a Terra ou o sol, o camaleão exerceria apenas uma força fraca, enquanto que em zonas de baixa densidade exerceria uma força forte. Isso significaria que iria começar fraca no universo denso inicial, mas iria ficar mais forte com o afastamento das galáxias para fora do centro do universo ao longo do tempo.
Para encontrar a força elusiva, os físicos teriam de descobrir evidências de uma partícula camaleão quando um fotão decai, na presença de um forte campo magnético. Até agora, a pesquisa não rendeu nada, mas as experiências estão em curso.
