Após o Big Bang, o calor e a pressão extremos transformaram a matéria numa mistura pegajosa de minúsculas partículas. Mas quão estúpido é isso? A resposta permaneceu um tanto obscura para os físicos até agora.
Quarks e glúons são as partículas fundamentais que constituem os prótons e nêutrons. Estas partículas estão normalmente unidas, mas os físicos acreditam que as condições extremas após o Big Bang fizeram com que se separassem numa sopa chamada plasma de quark-glúon (QGP). Recentemente física letra B Artigo, físicos do CERN Colaboração CMS E o MIT foi o primeiro a observar e confirmar que o QGP realmente se comporta como um líquido. Os quarks no plasma criam ondas à medida que viajam rapidamente através do material, semelhantes a um pato seguindo as ondulações da água, explicaram os investigadores. Notícias do MIT.
“Agora sabemos que os plasmas são tão incrivelmente densos que podem desacelerar os quarks e fazê-los espirrar e girar como um líquido”, explicou Yen-Jie Lee, físico do MIT que liderou o novo estudo. “Portanto, o plasma de quark-gluon é realmente uma sopa primordial.”
Dias pegajosos no espaço
Não há muitos cientistas que saibam com certeza sobre o universo primitivo. Os físicos propuseram inúmeras teorias e modelos para capturar aspectos dos primeiros dias do nosso universo. Mas a confirmação destas ideias através de experiências significou que os cientistas hesitaram em tirar conclusões firmes.
Artigos relacionados: A ‘Máquina do Big Bang’ de Nova York passou em seu primeiro teste importante.
Dito isto, o QGP foi um dos poucos conceitos com os quais os cientistas geralmente concordaram. O cozido primordial, fervendo a cerca de triliões de graus, acabou por arrefecer e produziu os protões e neutrões que constituem a matéria do universo. um modeloA teoria, desenvolvida pelo físico Krishna Rajagopal do MIT, argumentava que as partículas que voam através de um QGP deveriam criar uma esteira no plasma, que ondularia e espirraria como um líquido.
“Isso é algo que muitos de nós dizemos que deveria existir há anos e que descobrimos em muitos experimentos”, disse Rajagopal, que não esteve diretamente envolvido no novo trabalho.
sopa de espaço de estudo
O novo estudo verifica a descrição de Rajagopal do QGP usando partículas neutras e eletricamente fracas. Conservação Z É usado como marcador para rastrear o movimento dos quarks dentro do plasma. Como o bóson Z praticamente não tem efeito sobre o plasma, os pesquisadores presumiram que qualquer movimento ondulatório viria dos quarks.
Para o experimento, a equipe usou dados do Large Hadron Collider do CERN. No entanto, devido à instabilidade do QGP, mesmo o acelerador de partículas mais poderoso do mundo manteve os aglomerados (ou seja, “gotículas”) por apenas menos de um quatrilionésimo de segundo, disseram os pesquisadores.
A equipa examinou 13 mil milhões de colisões, das quais apenas 2.000 produziram o bóson Z que procuravam. Eles então mapearam cada um desses eventos de acordo com o nível de energia da gota QGP, procurando um “padrão de respingo do vórtice semelhante a um fluido”. Este é o efeito de esteira previsto pelo modelo de Rajagopal, de acordo com o MIT News.
entender o começo do universo
Além disso, os investigadores esperam que o novo método de investigação melhore muito a nossa compreensão dos materiais do universo primitivo. Experimentos subsequentes investigarão o tamanho exato, a velocidade e a extensão dessas esteiras, o que revelará mais sobre as propriedades do plasma.
“(Este estudo) traz a primeira evidência clara, clara e inequívoca deste fenômeno fundamental”, disse Daniel Pablos, físico da Universidade de Oviedo, na Espanha, que não esteve envolvido no estudo, ao MIT News.
“Temos a primeira evidência direta de que os quarks realmente atraem mais plasma à medida que se movem”, acrescentou Lee. “Isso nos permitirá estudar as propriedades e o comportamento desses fluidos exóticos com detalhes sem precedentes.”
