Aqui estão algumas das partículas mais estranhas e raras do universo — algumas confirmadas, outras ainda hipotéticas — que intrigam cientistas em todo o mundo:
Fóton escuro
O fóton é bem conhecido: essencial para a luz e a interação eletromagnética, ele tem alcance infinito e permite o funcionamento de lanternas. Mas pode haver um “gêmeo sombrio”: o fóton escuro.
A ideia do fóton escuro surge das incógnitas envolvendo a matéria escura e a energia escura. A matéria escura constitui cerca de 25% da energia total do universo, enquanto a energia escura responde por 70% e está acelerando a expansão do cosmos.
A questão é se essa “parte escura” do universo é simples ou tão complexa quanto a matéria comum. Se for intricada, pode haver forças adicionais que atuam apenas entre matéria escura e energia escura, e os fótons escuros seriam os mensageiros dessas interações. Até agora, nenhuma evidência foi encontrada, mas ainda há muito a explorar.
Curvaton
Nos primeiros instantes do Big Bang, acredita-se que o universo passou por uma expansão acelerada chamada inflação, impulsionada por uma substância misteriosa conhecida como “inflaton”.
Embora a inflação seja uma hipótese, ela explica de forma consistente as estruturas cósmicas observadas no universo. No entanto, construir modelos de inflação “naturais”, sem ajustes precisos, é um desafio. Para isso, foi proposto o curvaton, uma entidade que complementa o inflaton.
Enquanto o inflaton impulsiona a inflação, o curvaton entraria em ação depois, preparando o terreno para as estruturas cósmicas. Isso permite modelos mais equilibrados, embora introduza um novo elemento hipotético.
Glueball
A força nuclear forte é mediada pelos glúons, partículas que também sentem essa força. Combinando glúons e quarks, temos partículas como prótons, nêutrons e mésons.
Mas e se ignorarmos os quarks e deixarmos apenas os glúons interagirem? Surge o “glueball”, uma partícula composta unicamente de glúons.
Extremamente instáveis, os glueballs têm vida útil muito curta, o que os torna difíceis de detectar. Apesar disso, experimentos como o GlueX buscam confirmar sua existência, tornando-o uma das últimas previsões importantes do Modelo Padrão a ser testada.
X17
Em 2015, no Instituto Húngaro de Pesquisa Nuclear, pesquisadores detectaram algo inesperado ao estudar fótons escuros: pares de elétrons e pósitrons com ângulos de dispersão anômalos.
A explicação possível foi a existência de uma nova partícula com massa de 17 MeV, batizada de X17. Apesar de dados promissores, como significância estatística acima de 6 sigma, a comunidade científica permanece cética. Nenhuma equipe independente confirmou os resultados, e explicações alternativas sugerem que a anomalia pode ser decorrente do equipamento usado.
Préon
Os elementos, como hélio e alumínio, são formados por partículas fundamentais como prótons, nêutrons e elétrons. Mas essas partículas, por sua vez, são feitas de quarks. E se os quarks não fossem fundamentais?
Os préons, “pré-quarks”, seriam os constituintes fundamentais de partículas como quarks e léptons. Eles poderiam explicar por que partículas como elétrons e múons diferem apenas em massa ou carga, e até responder perguntas sobre a matéria escura.
No entanto, nenhuma evidência experimental aponta para a existência de préons. Apesar de inúmeras tentativas de “destruir” quarks em busca de subestruturas, eles continuam sendo as menores entidades conhecidas.
