Pesquisadores do LHC identificam evidências de transformação subatômica rara após busca de 42 anos

Pesquisadores do Grande Colisor de Hádrons (LHC), localizado no CERN, na fronteira entre a França e a Suíça, identificaram evidências de uma transformação subatômica extremamente rara. O anúncio, realizado em 3 de novembro de 2026, encerra uma busca que se estendeu por 42 anos, permitindo a investigação indireta de fenômenos em uma escala dimensional denominada zeptoverso.

Essa escala refere-se a distâncias aproximadamente 100 bilhões de vezes menores que as de um átomo típico. Enquanto um átomo mede cerca de um décimo de bilionésimo de metro, um zeptômetro corresponde a $10^{-21}$ metros (0,000000000000000000001 metro). O estudo do zeptoverso não busca um universo paralelo, mas sim testar os limites das teorias físicas atuais em dimensões extraordinariamente reduzidas.

O fenômeno do decaimento de partículas

A investigação foca no decaimento do méson B⁰, uma partícula composta por quarks. O processo consiste na transformação dessa partícula instável em duas outras: o múon (semelhante ao elétron, porém mais pesado) e o antimúon (sua antipartícula de carga oposta).

De acordo com o Modelo Padrão — a teoria fundamental que descreve as interações das partículas —, essa transformação é raríssima, ocorrendo apenas uma vez a cada 10 bilhões de mésons B⁰. A detecção é complexa pois as partículas existem por frações mínimas de segundo, exigindo que os sensores diferenciem esse sinal específico de bilhões de outros eventos gerados em colisões de alta energia.

Evolução tecnológica e evidências estatísticas

A busca por esse evento começou em 1984, com o experimento CLEO da Universidade Cornell. Embora indícios tenham surgido em 2015 através dos experimentos CMS e LHCb, eles não foram confirmados na época. O avanço atual foi consolidado pelo experimento LHCb, que analisa prótons acelerados a velocidades próximas à da luz.

A detecção foi possível graças a uma modernização do LHCb, que permitiu:

• O registro de informações em um ritmo cinco vezes superior ao anterior;
• Maior precisão na distinção entre diferentes partículas;
• Implementação de técnicas de aprendizado de máquina para filtrar dados relevantes.

Utilizando dados de 2024 e 2025, a equipe alcançou uma significância estatística de 3,0 sigma. Ao integrar dados de experimentos realizados entre 2011 e 2018, o índice subiu para 3,2 sigma. Na física de partículas, valores acima de três sigma são considerados relevantes, embora a confirmação definitiva de uma descoberta exija a marca de cinco sigma.

Implicações para a física moderna

O interesse científico reside no fato de que qualquer divergência entre a frequência observada desse decaimento e as previsões do Modelo Padrão poderia indicar a existência de forças ou partículas ainda desconhecidas, como as que compõem a matéria escura.

Até o momento, as medições estão alinhadas com as previsões teóricas, sem a identificação de novas partículas. Para o físico Harry Cliff, da Universidade de Cambridge, o resultado representa uma aproximação do zeptoverso, onde a precisão extrema pode revelar efeitos invisíveis aos equipamentos atuais.

Para elevar a segurança estatística dos dados, o CERN planeja a operação do LHC de Alta Luminosidade a partir de 2030, além de uma nova atualização do LHCb prevista para meados da próxima década, ampliando a sensibilidade na coleta de dados subatômicos.