Uma descoberta envolvendo uma transformação extremamente rara de partículas aproximou pesquisadores do estudo do chamado zeptoverso, uma escala da natureza muito menor que o tamanho de um átomo. O resultado foi obtido por uma equipe liderada pela Universidade de Cambridge, no Reino Unido, após uma investigação iniciada há mais de 40 anos.

Divulgado em 3 de novembro, o estudo utilizou dados do LHCb, um dos experimentos do Grande Colisor de Hádrons (LHC), instalado no CERN, próximo a Genebra. O equipamento realiza colisões de partículas em alta energia para investigar a estrutura fundamental da matéria.

O processo identificado acontece em aproximadamente uma entre 10 bilhões de possibilidades. A observação pode ajudar os cientistas a procurar sinais indiretos de partículas ainda desconhecidas, que poderiam contribuir para explicar questões como a natureza da matéria escura e a origem da matéria após o Big Bang.

O que é o zeptoverso?

O termo é utilizado para descrever uma escala de distâncias medidas em zeptômetros. Um zeptômetro equivale a \(10^{-21}\) metro, uma medida extremamente pequena, muito abaixo das dimensões de um átomo.

Embora o LHC permita investigar diretamente distâncias próximas de 100 zeptômetros, os pesquisadores buscam alcançar escalas ainda menores. Para isso, analisam o comportamento de partículas conhecidas e procuram alterações que possam indicar a influência de elementos ainda não identificados.

Transformação rara chamou atenção dos pesquisadores

A investigação se concentrou em partículas que contêm quarks do tipo beauty, componentes fundamentais da matéria. Elas têm uma vida extremamente curta, de aproximadamente um trilionésimo e meio de segundo, antes de se transformarem em outras partículas. Esse processo é chamado de decaimento.

Os cientistas encontraram evidências de uma transformação conhecida como “Bd para mu mu”, na qual uma partícula se transforma em um múon e um antimúon. Segundo a Universidade de Cambridge, foi a primeira vez que um único experimento reuniu evidências desse processo.

Harry Cliff, pesquisador do Laboratório Cavendish de Cambridge e líder da equipe de análise, destacou o tempo de espera pela observação. “Os físicos procuram por este tipo raro de decaimento desde 1984, antes de eu nascer”, afirmou, em comunicado da universidade.

Inteligência artificial ajudou na análise

Para identificar o sinal, os pesquisadores utilizaram dados coletados em 2024 e 2025, além de informações de experimentos realizados entre 2011 e 2018. A atualização do detector LHCb, realizada em 2024, ampliou a capacidade de observar o fenômeno.

A equipe também recorreu a técnicas de aprendizado de máquina para distinguir os sinais procurados de outros eventos registrados pelo equipamento.

Apesar do avanço, os resultados estão de acordo com as previsões do Modelo Padrão, teoria que descreve as partículas fundamentais e suas interações. Isso significa que ainda não houve descoberta de novas partículas.

O resultado, porém, oferece uma nova oportunidade para investigar possíveis efeitos de elementos desconhecidos e ampliar o conhecimento científico sobre as menores escalas da natureza.