Dados registrados há mais de 30 anos no CERN revelam hoje um vestígio mensurável de um fenômeno quântico fundamental.
Os pesquisadores reanalisaram colisões produzidas pelo DELPHI, um dos detectores do antigo colisor LEP. Entre 1994 e 1995, elétrons e suas antipartículas colidiam ali a uma energia de 91,2 GeV. Esse valor favorecia a produção do bóson Z, uma partícula que transmite uma das interações fundamentais da matéria.
O detector DELPHI do CERN, utilizado no antigo colisor LEP.
Fonte: Anna Pantelia / CERN, CC BY 4.0 via Wikimedia Commons
O bóson Z desaparece quase imediatamente após sua criação e dá origem a outras partículas. Em muitos casos, ele produz quarks, que então formam chuvas de partículas carregadas. Os pesquisadores estudaram como essas cargas se distribuem de acordo com sua direção ao redor do ponto de colisão.
Para compreender o resultado, é preciso observar uma propriedade particular das leis quânticas. Algumas simetrias válidas em uma descrição clássica deixam de ser exatamente conservadas quando os efeitos quânticos são considerados. Os físicos então falam em “anomalia”. Aqui, portanto, essa palavra não designa um erro experimental nem um desvio do Modelo Padrão.
Essa anomalia deixa uma consequência muito concreta nos decaimentos do bóson Z. As cargas positivas e negativas não se distribuem exatamente da mesma maneira para frente e para trás. Esse desequilíbrio já era estudado por outros métodos, mas a nova análise mede diretamente o fluxo de carga de acordo com o ângulo.
O fluxo total de carga preserva uma informação diretamente relacionada à estrutura eletrofraca descrita pelo Modelo Padrão. Os dados corrigidos pelos efeitos do detector mostram a modulação angular esperada e são compatíveis com as simulações utilizadas pelos pesquisadores.
Isso abre sobretudo uma nova maneira de explorar os dados antigos do LEP. Análises mais precisas estão agora sendo consideradas, assim como medições semelhantes em futuros colisores elétron-pósitron.