Região: O que é o zeptoverso? Cientistas exploram mundo 100 bilhões de vezes menor que um átomo

O que é o zeptoverso? Cientistas exploram mundo 100 bilhões de vezes menor que um átomo Experimento no Grande Colisor de Hádrons investiga interações entre partículas em escala inédita e pode ajudar na busca por matéria escura Partículas subatômicas: cientistas analisaram interações em escala de um sextilionésimo de metro (Freepik)

Priorizar nos meus resultados Google Tudo sobre Acompanhe tudo sobre Física Saiba mais Cientistas encontraram evidências de um fenômeno subatômico extremamente raro que pode abrir caminho para explorar o zeptoverso, uma escala da natureza onde podem existir partículas ainda desconhecidas. A descoberta pode contribuir para a investigação de mistérios da física, como a matéria escura e a origem da matéria no Universo.

A pesquisa foi liderada por cientistas da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, que analisaram dados do Grande Colisor de Hádrons (LHC), instalado na Organização Europeia para Pesquisa Nuclear (Cern), perto de Genebra, na Suíça.

Segundo o comunicado da universidade, a equipe identificou evidências de um decaimento de partículas procurado desde 1984. Os resultados ainda não passaram por revisão por pares.

O zeptoverso é um nome informal utilizado por físicos para descrever uma escala extremamente pequena da natureza, na qual podem existir partículas ainda não descobertas. O termo faz referência ao zeptômetro, unidade de medida equivalente a um trilionésimo de um bilionésimo de metro, ou (10^{-21}) metro.

Segundo Cambridge, o LHC consegue investigar distâncias aproximadamente 10 bilhões de vezes menores que um átomo e alcançar escalas próximas de 100 zeptômetros. Entretanto, a ausência de novas partículas detectadas até agora sugere que elas podem estar escondidas em dimensões ainda menores.

Para investigar esse domínio, os pesquisadores analisam fenômenos subatômicos que podem revelar indiretamente a influência de partículas desconhecidas.

A pesquisa foi realizada no LHCb, experimento do Cern desenvolvido para estudar partículas que contêm quarks beauty, também conhecidos como quarks bottom. Essas partículas são produzidas em colisões de alta energia e existem por aproximadamente 1,5 trilionésimo de segundo antes de se transformarem em outras.

Os pesquisadores identificaram evidências de um decaimento extremamente raro, conhecido como Bd para dois múons, no qual uma partícula se transforma em um múon e um antimúon. Segundo o estudo, esse processo ocorre aproximadamente uma vez a cada 10 bilhões de partículas desse tipo.

A equipe reuniu cerca de 20 físicos do Reino Unido, Alemanha, Itália, Espanha e Holanda. Para identificar os sinais, os cientistas analisaram dados coletados entre 2024 e 2025 e os combinaram com registros anteriores, obtidos entre 2011 e 2018.

O uso de técnicas de aprendizado de máquina ajudou a distinguir os sinais raros de outros processos registrados pelo detector.

A matéria escura é um dos principais mistérios da física. Sua existência é identificada pelos efeitos gravitacionais exercidos sobre a matéria comum, mas sua composição permanece desconhecida.

Algumas teorias sugerem que partículas ainda não identificadas podem influenciar a maneira como outras partículas interagem e decaem.

Por isso, os cientistas estudam fenômenos extremamente raros em busca de possíveis diferenças em relação às previsões do Modelo Padrão, teoria que descreve as partículas fundamentais conhecidas e suas interações.

No caso investigado pelo LHCb, novas partículas poderiam criar caminhos adicionais para o decaimento, alterando sua frequência. Entretanto, a pesquisa ainda não identificou novas partículas tampouco detectou diretamente matéria escura.

A análise alcançou uma significância estatística de 3,2 sigma, acima do limite de três sigma utilizado para classificar um resultado como evidência de um fenômeno. Esse nível, porém, ainda não é suficiente para confirmar uma descoberta na física de partículas.

Segundo Harry Cliff, pesquisador do Laboratório Cavendish da Universidade de Cambridge e líder da análise, a identificação do decaimento representa um avanço após mais de quatro décadas de buscas.

O físico explicou que a equipe pretende aprofundar a investigação para compreender quais partículas podem existir em escalas ainda menores.

Os cientistas pretendem ampliar a capacidade do detector LHCb para investigar os decaimentos com maior precisão. Segundo comunicado, uma nova modernização, prevista para meados da década de 2030, poderá aumentar em aproximadamente dez vezes a taxa de coleta de dados.

A melhoria permitirá procurar diferenças ainda menores entre os resultados experimentais e as previsões do Modelo Padrão. Tim Gershon, professor da Universidade de Warwick e responsável pela liderança do experimento LHCb, destacou que a atualização será essencial para dar continuidade às pesquisas.