Grau de interação entre quarks em colisões líquidas de ouro e ouro. Crédito da imagem: RHIC Clique para ampliar
Usando colisões de alta velocidade entre átomos de ouro, os cientistas pensam que recriaram uma das formas mais misteriosas de matéria do universo - o plasma de quarks e glúons. Essa forma de matéria estava presente durante o primeiro microssegundo do Big Bang e ainda pode existir nos núcleos de estrelas densas e distantes.
O professor de física da UC Davis, Daniel Cebra, é um dos 543 colaboradores da pesquisa. Seu principal papel foi a construção de dispositivos de escuta eletrônica que coletam informações sobre as colisões, um trabalho que ele comparou com a solução de problemas de 120.000 sistemas estéreo.
Agora, usando esses detectores, "procuramos tendências no que aconteceu durante a colisão para saber como é o plasma de quarks e glúons", disse ele.
"Estamos tentando derreter nêutrons e prótons, os blocos de construção dos núcleos atômicos, em seus quarks e glúons constituintes", disse Cebra. "Precisávamos de muito calor, pressão e energia, todos localizados em um espaço pequeno."
Os cientistas produziram as condições certas com colisões frontais entre os núcleos dos átomos de ouro. O plasma de quarks e glúons resultante durou um tempo extremamente curto - menos de 10 a 20 segundos, disse Cebra. Mas a colisão deixou traços que os cientistas puderam medir.
"Nosso trabalho é como a reconstrução de acidentes", disse Cebra. "Vemos fragmentos saindo de uma colisão e construímos essas informações de volta a pontos muito pequenos".
Esperava-se que o plasma de quarks e glúons se comportasse como um gás, mas os dados mostram uma substância mais líquida. O plasma é menos compressível do que o esperado, o que significa que pode suportar os núcleos de estrelas muito densas.
“Se uma estrela de nêutrons ficar grande e densa o suficiente, ela pode passar por uma fase de quarks ou apenas entrar em colapso em um buraco negro”, disse Cebra. “Para apoiar uma estrela de quarks, o plasma de quarks e glúons precisaria de rigidez. Agora esperamos que haja estrelas de quarks, mas elas serão difíceis de estudar. Se eles existem, estão semi-infinitamente distantes. "
O projeto é liderado pelo Laboratório Nacional Brookhaven e pelo Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, com colaboradores em 52 instituições em todo o mundo. O trabalho foi realizado no Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) de Brookhaven.
Fonte original: UC Davis News Release
