Ao considerar matéria e força, estabelecemos uma distinção entre o que constitui os objetos, como uma bola de futebol, e a propriedade invisível que determina seu movimento. Contudo, em escalas subatômicas, essa separação não é tão estrita quanto parece. Um próton, por exemplo, é composto por dois quarks up e um quark down. Os quarks são considerados partículas elementares, funcionando como os blocos construtores que não podem ser decompostos em unidades menores.
Essas partículas são unidas pela força nuclear forte, uma das quatro forças fundamentais, juntamente com a gravidade, o eletromagnetismo e a força nuclear fraca. Essa força é transmitida por outra partícula elementar denominada glúon, que atua como um agente de ligação entre os quarks, daí o nome derivado de 'cola' (glue).
Pesquisadores chineses afirmam ter comprovado a existência de uma partícula constituída quase inteiramente por glúons, conhecida como "glueball". Físicos têm buscado essa partícula há mais de cinco décadas.
A evidência dessa partícula foi obtida no Beijing Electron–Positron Collider II (BEPC II), um acelerador de partículas situado na capital chinesa. O artigo detalhando esses achados está disponível em formato de pré-publicação no repositório arXiv, mas ainda aguarda a revisão por pares em um periódico científico.
Apesar disso, a descoberta despertou grande interesse na comunidade científica. Durante a Conferência Internacional de Física de Alta Energia (ICHEP), realizada em Natal (RN), Brasil, os pesquisadores apresentaram dados preliminares sobre a partícula designada como X(2370). Esta partícula foi gerada através da colisão de elétrons contra pósitrons em alta energia, exibindo características consistentes com as esperadas para uma glueball.
É importante notar que a glueball difere do bóson de Higgs, descoberto em 2012. Enquanto o Higgs é classificado como uma partícula elementar, incapaz de ser fragmentada, a glueball pode ser desmembrada em múltiplos glúons, que por sua vez são partículas elementares.
O BEPC II, localizado no Instituto de Física de Alta Energia em Pequim, é considerado um local ideal para a busca por glueballs, pois ele gera grandes volumes da partícula J/Ψ. Os produtos resultantes do decaimento de J/Ψ são ricos em glúons, facilitando assim a investigação. Segundo Shan Jin, um dos cientistas que liderou o estudo, estima-se que a X(2370) possua aproximadamente 90% de glúons em sua composição.
O novo estudo envolveu a análise de mais de dez bilhões de decaimentos J/Ψ. Os pesquisadores observaram que o X(2370) se associa de maneira similar a partículas que contêm diversos tipos de quarks. Este comportamento é esperado, visto que os glúons interagem de forma uniforme com todas as espécies de quarks.
Características do X(2370) já haviam sido documentadas antes. A partícula foi primeiramente identificada em 2011 e tem sido objeto de estudos subsequentes para confirmar se corresponde à glueball teorizada pelos físicos. Em 2024, os pesquisadores demonstraram que sua massa, momento angular (spin) e outras propriedades estavam alinhadas com os modelos teóricos de glueball.
Colin Morningstar, físico de partículas da Carnegie Mellon University, que não participou da pesquisa, comentou em entrevista à Science que a confirmação dessas três propriedades esperadas para uma glueball representa "a maior evidência de que partículas dominadas por um componente glueball podem existir na natureza".
Embora a ciência exija verificação em experimentos independentes, o que pode levar anos, o acelerador de Pequim permanece como uma das poucas instalações dedicadas à procura por glueballs.
