{"id":31413,"date":"2026-05-01T12:38:19","date_gmt":"2026-05-01T15:38:19","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/?p=31413"},"modified":"2026-05-01T12:39:53","modified_gmt":"2026-05-01T15:39:53","slug":"colaboracao-internacional-realiza-medicao-inedita-da-producao-do-meson-d","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/colaboracao-internacional-realiza-medicao-inedita-da-producao-do-meson-d\/","title":{"rendered":"Colabora\u00e7\u00e3o internacional realiza medi\u00e7\u00e3o in\u00e9dita da produ\u00e7\u00e3o do m\u00e9son D\u2070"},"content":{"rendered":"\n

Uma colabora\u00e7\u00e3o internacional, promovida no \u00e2mbito de um dos principais experimentos do CERN (Conselho Europeu de Pesquisa Nuclear, na sigla em franc\u00eas), realizou a primeira medi\u00e7\u00e3o da fotoprodu\u00e7\u00e3o do m\u00e9son D\u2070 em colis\u00f5es ultraperif\u00e9ricas de \u00edons pesados. Part\u00edcula formada por um quark charm e um antiquark up, o m\u00e9son D\u2070 \u00e9 inst\u00e1vel e decai rapidamente em outras part\u00edculas, como k\u00e1ons e p\u00edons. Por conter um quark pesado, \u00e9 usado em experimentos para investigar a estrutura interna da mat\u00e9ria e a din\u00e2mica dos quarks.<\/p>\n\n\n\n

A colabora\u00e7\u00e3o internacional foi feita no CMS (Compact Muon Solenoid), uma m\u00e1quina do tamanho de um pr\u00e9dio de v\u00e1rios andares, constru\u00edda para observar e medir o que acontece quando part\u00edculas colidem no Large Hadron Collider (LHC), o maior e mais poderoso acelerador de part\u00edculas j\u00e1 constru\u00eddo, que fica instalado em um t\u00fanel circular de cerca de 27 quil\u00f4metros de circunfer\u00eancia, localizado mais de 100 metros abaixo da superf\u00edcie terrestre, na fronteira entre a Su\u00ed\u00e7a e a Fran\u00e7a.<\/p>\n\n\n

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Compact Muon Solenoid (Foto: CERN)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Publicado em 26 de mar\u00e7o na Physical Review Letters<\/a>, o estudo, intitulado “Measurement of D\u2070 Meson Photoproduction in Ultraperipheral Heavy Ion Collisions”, abre uma nova frente para investigar a estrutura interna de n\u00facleos at\u00f4micos pesados, como o chumbo, em regimes de energia e densidade ainda pouco explorados. O trabalho contou com a participa\u00e7\u00e3o de pesquisadores brasileiros, entre eles, o f\u00edsico Mapse Barroso Ferreira Filho, da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ).<\/p>\n\n\n\n

Em entrevista \u00e0 Sociedade Brasileira de F\u00edsica, Mapse destacou o car\u00e1ter coletivo da pesquisa. \u201cEm grandes colabora\u00e7\u00f5es como a do CMS, n\u00f3s temos milhares de cientistas e engenheiros, todos trabalhando naquela m\u00e1quina gigante que \u00e9 o LHC\u201d, afirma. Nesse tipo de empreendimento, ele acrescenta que cada etapa \u2014 da constru\u00e7\u00e3o e da manuten\u00e7\u00e3o dos detectores at\u00e9 a an\u00e1lise dos dados \u2014 \u00e9 essencial para o resultado final. \u201cA minha contribui\u00e7\u00e3o durante a coleta de dados foi participar da coordena\u00e7\u00e3o com os detectores RPCs, al\u00e9m da manuten\u00e7\u00e3o. Cada contribui\u00e7\u00e3o que voc\u00ea d\u00e1 e deixa registrado culmina no resultado do artigo\u201d, diz, em refer\u00eancia aos dispositivos Resistive Plate Chambers usados para detectar a passagem de part\u00edculas carregadas, especialmente m\u00faons, por meio de sinais el\u00e9tricos gerados em placas resistivas.<\/p>\n\n\n

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Figura ilustra distribui\u00e7\u00e3o de massa invariante dos m\u00e9sons D\u2070 .<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Como o nome informa, a colabora\u00e7\u00e3o internacional se concentrou nas chamadas colis\u00f5es ultraperif\u00e9ricas, um tipo especial de intera\u00e7\u00e3o em que os n\u00facleos de chumbo n\u00e3o colidem diretamente. Em vez disso, eles passam suficientemente pr\u00f3ximos para que seus intensos campos eletromagn\u00e9ticos entrem em a\u00e7\u00e3o. \u201cA intensidade \u00e9 bastante alta, gerando um campo eletromagn\u00e9tico muito intenso. Os f\u00f3tons que v\u00eam junto com o feixe acabam por interagir com o outro n\u00facleo\u201d, explica Mapse. Esses f\u00f3tons funcionam como sondas extremamente sens\u00edveis da estrutura nuclear. \u201c\u00c9 como se fosse uma sonda. Com essa intera\u00e7\u00e3o, a gente consegue dar uma olhadinha no que tem l\u00e1 dentro.\u201d<\/p>\n\n\n\n

\u00c9 justamente no momento de \u201cdar essa olhadinha\u201d que entra em cena o m\u00e9son D\u2070. \u201cO m\u00e9son D\u2070 \u00e9 aquele que cont\u00e9m o quark C de menor massa. Trata-se de uma part\u00edcula que eu sempre analiso nos dados do CMS\u201d, observa o pesquisador. Quando o f\u00f3ton interage com o n\u00facleo, pode ocorrer a produ\u00e7\u00e3o desse m\u00e9son, revelando aspectos da din\u00e2mica interna da mat\u00e9ria. \u201cAo interagir, ele arranca esse quark e isso permite obter informa\u00e7\u00e3o sobre a distribui\u00e7\u00e3o dos quarks dentro do n\u00facleo.\u201d<\/p>\n\n\n\n

Para tornar o fen\u00f4meno mais compreens\u00edvel, Mapse recorre a uma analogia.\u201c\u00c9 como se voc\u00ea quisesse descobrir o que tem dentro de uma pedra. Voc\u00ea joga essa pedra para quebrar e ver o que tem dentro.\u201d No experimento, o papel desse \u201cimpacto\u201d \u00e9 desempenhado pelo f\u00f3ton, que, ao interagir com o n\u00facleo, pode fragment\u00e1-lo, expondo seus constituintes fundamentais.<\/p>\n\n\n\n

Precis\u00e3o microm\u00e9trica<\/h2>\n\n\n\n

Detectar e reconstruir esses eventos \u00e9 um desafio tecnol\u00f3gico consider\u00e1vel, lembra o professor da UERJ, acrescentando que o experimento CMS utiliza detectores de tra\u00e7os capazes de medir com alta acur\u00e1cia as trajet\u00f3rias de part\u00edculas carregadas. \u201cA precis\u00e3o de medida espacial \u00e9 da ordem de 10 micr\u00f4metros. \u00c9 como se voc\u00ea pegasse um fio de cabelo e medisse uma fra\u00e7\u00e3o muito pequena da espessura dele\u201d, coteja. Os detectores, prossegue Mapse, operam pr\u00f3ximos ao feixe de part\u00edculas e precisam resistir a altos n\u00edveis de radia\u00e7\u00e3o ao longo de anos de funcionamento. Al\u00e9m disso, todo o sistema depende de eletr\u00f4nica avan\u00e7ada para processar os sinais. \u201cS\u00e3o milhares de chips e mais de 40 mil fibras \u00f3pticas, com sinais percorrendo cerca de 100 metros at\u00e9 serem processados.\u201d<\/p>\n\n\n\n

Ainda segundo Mapse, o aprimoramento dessa infraestrutura envolve colabora\u00e7\u00e3o direta com a ind\u00fastria. \u201cEsse sistema foi desenvolvido em conjunto com empresas do entorno do CERN, o que mostra que um experimento de f\u00edsica fundamental tamb\u00e9m gera impacto tecnol\u00f3gico no dia a dia\u201d, afirma, destacando aplica\u00e7\u00f5es em \u00e1reas como a eletr\u00f4nica de precis\u00e3o e a transmiss\u00e3o de dados.<\/p>\n\n\n\n

A an\u00e1lise dos dados baseia-se na chamada se\u00e7\u00e3o de choque, uma grandeza fundamental em f\u00edsica de part\u00edculas. \u201cSe for simplificar, \u00e9 como a probabilidade dessa colis\u00e3o estar acontecendo\u201d, explica o pesquisador. Ao medir essa probabilidade em fun\u00e7\u00e3o de vari\u00e1veis como o momento transversal e a rapidez das part\u00edculas produzidas, os cientistas conseguem explorar diferentes regi\u00f5es do detector e, consequentemente, diferentes aspectos da intera\u00e7\u00e3o. \u201cA ideia \u00e9 testar modelos te\u00f3ricos e ver se eles conseguem explicar o que est\u00e1 acontecendo em todas as regi\u00f5es ou s\u00f3 em algumas.\u201d<\/p>\n\n\n\n

Os resultados obtidos foram comparados com previs\u00f5es te\u00f3ricas baseadas na Cromodin\u00e2mica Qu\u00e2ntica (QCD), al\u00e9m de abordagens como o modelo de condensado de vidro de cor. Tal confronto, entre teoria e experimento, \u00e9 central para o avan\u00e7o do conhecimento. \u201cQuando est\u00e1 de acordo, significa que o modelo est\u00e1 resistindo ao que a gente observa. Quando n\u00e3o est\u00e1, a gente precisa refin\u00e1-lo\u201d, explica Mapse. Ele ressalta que discrep\u00e2ncias n\u00e3o significam necessariamente que a teoria esteja errada, mas que seu dom\u00ednio de validade pode ser limitado. \u201cA gravidade de Newton funciona muito bem em v\u00e1rias situa\u00e7\u00f5es, mas, para buracos negros, voc\u00ea precisa da relatividade geral. \u00c9 a mesma l\u00f3gica.\u201d<\/p>\n\n\n\n

Um dos pontos mais importantes do estudo \u00e9 seu car\u00e1ter pioneiro. Trata-se da primeira medi\u00e7\u00e3o desse tipo voltada a caracterizar as chamadas fun\u00e7\u00f5es de distribui\u00e7\u00e3o de partons em n\u00facleos de chumbo. Isto \u00e9, como quarks e gl\u00faons est\u00e3o distribu\u00eddos no interior desses sistemas complexos. \u201cA import\u00e2ncia in\u00e9dita est\u00e1 em voc\u00ea conseguir sondar essa estrutura com colis\u00f5es de \u00edons pesados e com o D\u2070 envolvido\u201d, destaca o pesquisador.<\/p>\n\n\n\n

Al\u00e9m disso, diferentes abordagens experimentais podem se complementar. \u201cVoc\u00ea pode sondar a estrutura do pr\u00f3ton ou do n\u00facleo de v\u00e1rias maneiras. Tendo m\u00e9todos diferentes, voc\u00ea consegue comparar os resultados e ter mais confian\u00e7a no que est\u00e1 encontrando\u201d, afirma Mapse, que tamb\u00e9m atua em estudos envolvendo colis\u00f5es pr\u00f3ton-pr\u00f3ton.<\/p>\n\n\n\n

O trabalho abre caminho para novas investiga\u00e7\u00f5es. Um dos desafios futuros \u00e9 reduzir as incertezas das medi\u00e7\u00f5es. \u201cSe a incerteza \u00e9 alta, significa que a gente pode melhorar. Reduzindo isso, voc\u00ea consegue fazer um teste mais rigoroso dos modelos\u201d, explica. Outra frente importante \u00e9 a combina\u00e7\u00e3o de diferentes resultados experimentais, o que permite uma vis\u00e3o mais abrangente da estrutura interna da mat\u00e9ria.<\/p>\n\n\n\n

Para Mapse, a \u00e1rea continua repleta de perguntas em aberto. \u201c\u00c9 como se estiv\u00e9ssemos escavando uma caverna, tentando descobrir onde vai chegar\u201d, diz. Ele destaca o car\u00e1ter explorat\u00f3rio da f\u00edsica de part\u00edculas e o potencial de novas descobertas. \u201cTem muita coisa para ser feita ainda, ent\u00e3o \u00e9 um convite para quem \u00e9 da f\u00edsica ir para cima dessa \u00e1rea. \u00c9 bem empolgante\u201d, conclui.<\/p>\n\n\n\n

Por Leandro Haberli<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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