Cientistas recriam mini big bang ao colidir núcleos de oxigênio e neônio a quase a velocidade da luz
A descoberta pode revolucionar a compreensão da matéria primordial e abrir novas frentes de pesquisa sobre as condições do universo em seus primeiros momentos.
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.