LHC recria raro estado de matéria que existiu após o Big Bang

 
Créditos da Imagem: iStockPhoto
 
O Grande Colisor de Hádrons (LHC) recriou as menores gotículas de um estado primordial de matéria que existia momentos após o Big Bang, há cerca de 13,8 bilhões de anos. Esse surpreendente resultado foi alcançado através do disparo de prótons em íons de chumbo. Usando dados do LHC (atualmente inoperante para atualização), físicos da Universidade de Vanderbilt, em Nashville (EUA), analisaram resultados da colisão de prótons com íons de chumbo dentro dos detectores do acelerador de partículas, em um esforço para acessar estados ainda mais exóticos de matéria. Até então, o LHC só havia realizado colisões de prótons com prótons e chumbo com chumbo.
 
Íons de chumbo são 208 vezes mais massivos do que prótons individuais, então eles carregam mais energia. Portanto, colisões de chumbo com chumbo são, claro, muito energéticas. O LHC vem realizado esse tipo de colisão desde 2010, revelando uma visão fascinante sobre as condições do universo instantes após sua origem, o Big Bang. Enquanto peneiravam as enormes quantidades de dados obtidas durante as colisões, os pesquisadores notaram que gotículas de um estado primordial de matéria foram sendo criadas. E “pequena” é pouco para descrever a natureza dessas gotículas, que medem apenas 1/100.000 o tamanho de um átomo de hidrogênio, ou 1/100.000.000 o tamanho de um vírus.
 
Momentos após o Big Bang, toda a matéria do universo era uma sopa com uma temperatura e energia extremamente elevada. Todas as forças e matérias estavam misturadas, em uma confusão inimaginável. Conforme o universo foi se expandindo e esfriando, a matéria começou a se separar das forças fundamentais da natureza (electromagnetismo, gravidade, força nuclear forte e força nuclear fraca). De enorme interesse para os físicos de partículas é um estado da matéria chamado plasma quark-glúon. Ao colidir íons de energia cada vez mais alta, as condições do Big Bang podem ser replicadas em uma escala de tempo cada vez menor, dando-nos um vislumbre de um estado de matéria que só existiu durante alguns instantes do universo.
 
A surpreendente descoberta revelou que o plasma quark-glúon possui um comportamento semelhante a um líquido, diferentemente do que se imaginava. Curiosamente, os pesquisadores não tinham ideia de que as colisões entre prótons e íons de chumbo poderiam criar um plasma quark-glúon. Tais colisões, teoricamente, não deveriam gerar energia suficiente. As gotículas do plasma quark-glúon possuíam um tamanho de 1/10 o de produtos produzidos pelas colisões entre chumbo-chumbo, tornando-as menores gotas de detritos medidas em um acelerador de partículas. 
 

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