Colisões no CERN revelam matéria primordial e formato incomum do núcleo do neônio

Pesquisadores do CERN demonstraram que colisões entre núcleos atômicos relativamente leves podem criar minúsculas gotas de plasma de quarks e glúons, além de revelar pistas sobre a geometria oculta desses núcleos. Os resultados, revisados por pares, ampliam o estudo desse estado primordial da matéria para além dos núcleos pesados, como os de chumbo, antes considerados necessários para produzi-lo.

A equipe acelerou núcleos de oxigênio-16 e neônio-20 até velocidades próximas à da luz e depois comparou colisões entre núcleos de oxigênio e entre núcleos de neônio, realizadas separadamente. Acredita-se que o plasma de quarks e glúons, um estado extremamente quente no qual quarks e glúons se movem livremente, tenha preenchido o Universo durante seu primeiro milionésimo de segundo.

Como cada gota existe por apenas uma fração ínfima de segundo, os pesquisadores estudaram as partículas produzidas durante sua expansão e seu resfriamento. O movimento delas preservou uma marca da geometria original da colisão. As colisões de neônio geraram padrões compatíveis com um núcleo alongado, semelhante a um pino de boliche, diferente do padrão mais arredondado produzido pelas colisões de oxigênio.

O resultado é uma inferência, e não uma imagem direta, e as variações medidas no fluxo triangular não corresponderam quantitativamente às previsões dos modelos, de modo que mais estudos são necessários. Ainda assim, os resultados demonstram que o fluxo de partículas de alta energia é sensível à estrutura nuclear. Os pesquisadores agora planejam experimentos com núcleos ainda mais leves, incluindo o hélio-4, para investigar quão pequeno um sistema pode ser e ainda formar plasma de quarks e glúons.