Física de hádrons exóticos

Resumo

O estudo de hádrons exóticos, ou seja, aqueles com natureza diferente do esperado no modelo traditional de quarks, e suas propriedades, recentemente experimentou um boom colossal. O desenvolvimento nesta área é tão grande que estudar hádrons exóticos tornou-se uma das principais e mais prolíficas linhas de pesquisa em instalações experimentais como BES (China), LHC (Suíça), e em breve estará no FAIR (Alemanha), a nova instalação de aceleradores de grande escala na Europa. Por exemplo, a observação dos bárions Pc com charme oculto (conteúdo mínimo de cinco quarks) primeiro em 2015 e depois em 2019 com melhor estatística; a descoberta de mésons exóticos com dois sabores abertos (conteúdo mínimo de quatro quarks) durante o outono de 2020, e a observação de mésons exóticos estreitos com duplo charm (conteúdo mínimo de quatro quarks) no final de 2021 é uma prova do afirmado. A cromodinâmica quântica (QCD) descreve as interações fortes entre os quarks, mas o grande desafio de estudar a natureza e as propriedades desses hádrons exóticos está no fato de que tendo massas na faixa de 3-4 GeV eles pertencem à região não perturbativa de QCD. O uso de Lagrangianos efetivos para estudar sistemas de hádrons nessas energias é uma ferra- menta muito poderosa hoje em dia. A estratégia consiste em usar essas Lagrangianas, que implementam as simetrias relevantes para o sistema, para calcular a matriz T correspondente em uma abordagem de canais acoplados. Uma vez que a matriz T é obtida, observáveis como seções de choque, comprimento de espalhamento, larguras de decaimento, distribuições de massa invariantes, etc., podem ser determinadas e comparadas com resultados experimentais. (AU)