Quase na velocidade da luz cientistas recriam um mini Big-Bang

Cientistas reproduziram uma forma de matéria que existiu nos primeiros instantes do Universo a partir da colisão de núcleos de oxigênio-16 e neônio-20 colidirem quase à velocidade da luz.

O estudo também mostrou que os núcleos bem menores que o chumbo que geram esse estado extremo e produziu plasma de quarks e glúons, que são considerados a forma mais antiga de matéria do universo. Essa colisão pode ser considerada um “mini big-bang”.

Os pesquisadores explicam que a colisão pode ser um mini big-bang porque, quando os núcleos se chocam em velocidades próximas à luz, suas partes formam uma gota de plasma pequena com quarks e glúons. Essa colisão dura uma fração de segundo e se expande após.

O estudo aponta que esse é o mesmo estado que dominou o Universo em sua maior hipótese de surgimento. Os quarks e glúons ficavam livres pois a temperatura da ocasião era muito alta, não gerando oportunidade para que prótons e nêutrons sequer existissem.

Até então, experimentos como esse eram principalmente associados à colisões com núcleos pesados, como o chumbo, mas o novo estudo expande as possibilidades. Os pesquisadores acreditam que a descoberta pode ajudar a delimitar as condições necessárias para que a matéria entre nesse estado.

Como o plasma desaparece muito rápido, ao ponto de não dar tempo de observá-lo diretamente, o caminho que os pesquisadores do Niels Bohr Institute encontraram foi olhar para o pós colisão.

O estudo explica que as partículas liberadas pelo choque têm um padrão relacionado ao formato do núcleo que originou seu processo.

Quando o padrão é gerado por oxigênio, seu desenho tem um formato mais arredondado. Quando é feito com neônio, ganha uma forma semelhante a um pino de boliche. Os formatos vão muito além da semelhança com objetos, a partir deles é possível indicar como os prótons e nêutrons se organizam.

Porém, a pesquisa propõe uma outra abordagem, usando colisões extremas para observar marcas deixadas por partículas. De acordo com os autores, o próximo teste deve envolver núcleos ainda menores, como o hélio-4. Os pesquisadores querem descobrir até onde é possível reduzir o tamanho dos núcleos e ainda produzir plasma de quarks e glúons.

*Sob supervisão de Thiago Félix