No CERN, a partir de núcleos leves de oxigênio e neônio, obtiveram o menor aglomerado de plasma de quarks e glúons

Editado por: Svitlana Velhush

Nos anéis subterrâneos do Grande Colisor de Hádrons, físicos do CERN colidiram núcleos de oxigênio-16 e neônio-20 a velocidades próximas à da luz e obtiveram o menor aglomerado de plasma de quarks e glúons já criado em laboratório.

Essa forma exótica de matéria existiu no Universo apenas alguns microssegundos após o Big Bang, quando a temperatura era tão alta que os prótons e nêutrons ainda não podiam se formar, e os quarks e glúons se moviam livremente numa densa «sopa».

Antes se acreditava que, para reproduzir tal estado, eram necessários núcleos pesados como o chumbo ou o xenônio; no entanto, novos experimentos mostraram que até núcleos leves, cuja massa é menos de um décimo da do chumbo, são capazes de gerar plasma que, por uma fração de segundo, se comporta como líquido e se expande coletivamente.

A colaboração ATLAS registrou a característica «supressão de jatos» — quarks de alta energia perdiam uma parte significativa da energia ao atravessar o meio, o que se manifestava na assimetria dos momentos transversais das partículas e servia como prova direta da formação do plasma.

Cientistas do Instituto Niels Bohr, a partir do padrão de dispersão das partículas, reconstruíram a forma original dos núcleos: os núcleos de oxigênio revelaram-se quase esféricos, e os de neônio, assimétricos, lembrando um cone ou um pino de boliche, como a sombra de um objeto invisível.

O método abre um novo caminho para estudar a estrutura dos núcleos e a interação forte em energias extremas, e futuras colisões com núcleos ainda mais leves, por exemplo o hélio-4, ajudarão a determinar o limite inferior exato em que o plasma de quarks e glúons pode surgir.

Compreender essas minúsculas «pequenas explosões» nos aproxima de desvendar como, a partir do plasma primitivo, surgiu toda a matéria visível das estrelas, dos planetas e dos organismos vivos.

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Fontes

  • CERN: Kleiner Urknall erzeugt Quark-Gluon-Plasma aus Sauerstoff

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