De onde vem a massa? Nova descoberta revela um estado exótico no núcleo atômico

Imagem via Scientific American

doi.org/10.1103/6vsl-ng7x
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#Núcleo Atômico 

Quase tudo o que existe ao nosso redor tem massa, mas a origem dessa massa continua sendo uma das grandes perguntas da física

A teoria atual explica que a massa surge das propriedades do vácuo – que não é um espaço vazio, mas uma estrutura complexa e invisível que permeia todo o universo.

Uma forma de investigar isso é estudar os mésons, partículas formadas por um quark e um antiquark que podem se ligar brevemente a núcleos atômicos. Esses sistemas, chamados de núcleos mésicos, ajudam a entender como a massa é gerada e como o vácuo se comporta em ambientes extremamente densos, como o interior de um núcleo atômico.

Agora, uma equipe internacional de pesquisadores encontrou evidências de um estado exótico previsto há muito tempo, mas nunca observado antes: o núcleo mésico de “? (eta prime). Os resultados foram publicados na revista “Physical Review Letters”.

O “? é um méson mais pesado que outros semelhantes. Os cientistas acreditam que sua massa pode mudar quando ele está dentro da matéria nuclear densa. Observar essa mudança oferece pistas valiosas sobre como as partículas adquirem massa no universo.

Para realizar o experimento, os pesquisadores enviaram um feixe de prótons de alta energia contra um alvo de carbono no centro de pesquisa GSI, na Alemanha. Essa colisão excitou os núcleos de carbono, permitindo que mésons “? fossem produzidos e, possivelmente, ficassem presos dentro do núcleo, formando um estado ligado.

Eles mediram a energia de excitação dos núcleos analisando deuterons (partículas formadas por um próton e um nêutron) emitidos na reação, usando equipamentos de alta precisão como o Fragment Separator (FRS) e o detector WASA. Os dados mostraram estruturas que correspondem à formação desses estados ligados do “? no núcleo de carbono-11.

Os resultados indicam que a massa do “? provavelmente diminui quando ele está dentro da matéria nuclear. Isso apoia as previsões teóricas e fornece uma das primeiras evidências experimentais de como as propriedades das partículas podem se alterar em condições de densidade extrema.

Como explica o pesquisador principal Kenta Itahashi, essas medições trazem novas pistas sobre o comportamento dos mésons na matéria nuclear e nos aproximam de respostas para questões fundamentais: como a matéria ganha massa e como a estrutura do vácuo muda dentro dos núcleos atômicos.

Experimentos futuros pretendem aumentar a precisão das medidas e buscar mais sinais de decaimento para confirmar definitivamente a existência desses núcleos mésicos de “”. Cada avanço ajuda a desvendar as leis básicas que moldam o universo e explicam por que as coisas têm massa.

Publicado em 20/04/2026 13h34

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