Experiência ASACUSA estuda novo átomo exótico no PSI
"É como um átomo de hélio-4, mas com um electrão e um pião negativo. A espectroscopia de átomos exóticos permite medir com precisão as propriedades da partícula de substituição e procurar fenómenos para além do Modelo Padrão"
A colaboração da ASACUSA transportou equipamento do CERN para o Instituto Paul Scherrer (PSI), Zurique, para criar um átomo exótico teoricamente previsto mas nunca antes produzido, e fez as primeiras medições de como ele absorve e emite luz. Os resultados foram agora publicados na revista Nature. Estas são as primeiras medidas de espectroscopia com um átomo exótico contendo um mesão (uma partícula constituída por dois quarks). Estes átomos têm geralmente um tipo de vida muito curto, mas são excelentes ferramentas para estudar as propriedades da partícula de substituição e procurar fenómenos físicos não previstos pelo Modelo Padrão da física de partículas.
No caso agora publicado, o átomo exótico consiste num núcleo de um isótopo do hélio (hélio-4), um electrão e um pião negativo num nível de energia elevado. O seu tempo de vida é mais de mil vezes superior ao de qualquer outro átomo contendo um pião. A equipa usou piões carregados negativamente fornecidos no ciclotrão de 590 MeV do PSI. O magnete utilizado para concentrar os piões e o alvo de hélio superfluido foram fabricados no CERN e levados para o PSI para este estudo.