Cientistas recriam mini big bang ao colidir núcleos de oxigênio e neônio a quase a velocidade da luz

Cientistas conseguiram reproduzir uma forma de matéria que existiu nos primeiros momentos do Universo por meio da colisão de núcleos de oxigênio-16 e neônio-20, que ocorreram a quase a velocidade da luz. O estudo revelou que esses núcleos, menores que o chumbo, podem gerar um estado extremo de matéria conhecido como plasma de quarks e glúons, considerado a forma mais primitiva do universo.

Essa colisão pode ser definida como um “mini big – bang”.

Os pesquisadores explicam que a comparação com o big – bang se dá pelo fato de que, quando os núcleos se chocam em velocidades tão elevadas, suas partes se combinam com quarks e glúons. Esse processo dura apenas uma fração de segundo e resulta em uma rápida expansão.

Descobertas sobre o plasma de quarks e glúons

O estudo indica que esse estado extremo é semelhante ao que se acredita ter ocorrido no início do universo. Naquela época, os quarks e glúons eram livres devido à temperatura extremamente alta, impossibilitando a formação de prótons e nêutrons.

Até agora, experimentos desse tipo estavam majoritariamente associados a colisões envolvendo núcleos pesados, como o chumbo. No entanto, essa nova pesquisa amplia as possibilidades de entendimento.

A descoberta pode contribuir para entender como a matéria transita para esse estado. Como o plasma desaparece rapidamente — antes mesmo de ser observado diretamente —, os cientistas do Niels Bohr Institute adotaram uma estratégia diferente: analisaram as partículas liberadas após a colisão.

O estudo aponta que essas partículas geram um padrão específico ligado à forma do núcleo responsável pela colisão.

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Quando o padrão é gerado pelo oxigênio, ele apresenta um formato mais arredondado. Já com o neônio, a configuração torna – se semelhante à de um pino de boliche. Essas formas não apenas fazem alusão a objetos comuns; elas também oferecem insights sobre a organização dos prótons e nêutrons envolvidos.

Próximos passos na pesquisa

A pesquisa propõe uma nova abordagem ao utilizar colisões extremas para observar as marcas deixadas pelas partículas resultantes. Os autores do estudo afirmam que o próximo experimento deverá envolver núcleos ainda menores, como o hélio-4. A intenção é investigar até onde é possível reduzir o tamanho dos núcleos e ainda assim produzir plasma de quarks e glúons.

Essa linha de pesquisa abre novas portas para compreender melhor as condições do universo primordial e como as partículas fundamentais interagem em estados extremos.