CAS/ 2013 J. PHYS.: CONF. SER. 454 012051)
MADRID 23 abr. (EUROPA PRESS) -
Pesquisadores do Instituto de Física Moderna (IMP) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) propuseram uma nova perspectiva para explorar a evolução da matéria no universo primitivo.
Publicada na Physics Letters B, a pesquisa trata do surgimento do plasma de quark-gluon (QGP) por meio da análise das impressões digitais de partículas geradas em colisões de íons pesados.
O QGP é uma fase da matéria que existe sob condições de alta temperatura e/ou densidade, onde quarks e glúons, as partículas fundamentais que compõem os prótons e nêutrons, estão livres.
Acredita-se que o QGP tenha existido nos primeiros microssegundos após o Big Bang e é estudado em aceleradores de partículas para entender as propriedades da matéria nesse estado inicial do universo. À medida que o universo se expandiu e esfriou, o QGP se condensou gradualmente para formar os núcleos atômicos que conhecemos hoje.
IMPRESSÕES DIGITAIS
"Embora os cientistas tenham criado com sucesso o QGP em laboratórios, mapear com precisão seu processo de formação continua sendo um desafio significativo", disse o professor do IMP Yong Gaochan em um comunicado. "Da mesma forma que as impressões digitais identificam as pessoas, as taxas de produção de diferentes partículas em colisões contêm informações cruciais.
Os pesquisadores usaram um modelo aprimorado de transporte multifásico para simular colisões violentas de íons pesados, como cálcio-40, cálcio-48 e ouro-197, concentrando-se nos padrões de produção de quatro partículas: lambda hyperons, kaons, pions e prótons. Quando o sistema de colisão mudou do cálcio-40, mais leve, para o ouro-197, mais pesado, eles observaram mudanças anômalas nas taxas de produção de partículas específicas.
COMO IDENTIFICAR A FORMAÇÃO DE QGP
O estudo indica que taxas idênticas de emissão de partículas em sistemas de reação de partículas pesadas e leves poderiam servir como um indicador crítico para identificar a formação de QGP.
Quando o QGP se forma, o fluxo livre de quarks e glúons suprime a dispersão múltipla entre hádrons, resultando em uma produção de partículas significativamente menor do que a prevista no modo hadrônico puro. Em contrapartida, sem o QGP, as colisões hadrônicas contínuas aumentam substancialmente a produção de partículas.
Para validar essa hipótese, os pesquisadores verificaram os resultados usando outro modelo, o que confirma ainda mais a correlação entre a produção anômala de partículas e a formação de matéria de quarks. As simulações mostram que a redispersão de parton tem um impacto mínimo na produção de partículas, enquanto a redispersão hadrônica a aumenta significativamente.
O novo método proposto reduz efetivamente os erros sistemáticos e as incertezas do modelo, melhorando significativamente a sensibilidade e a confiabilidade da detecção, de acordo com o estudo.
"O novo método fornece pistas cruciais para o mapeamento completo do diagrama de fase QGP. Ele não apenas aprofunda a compreensão dos estados de matéria nuclear de alta densidade, mas também oferece novas percepções experimentais sobre a evolução do universo primitivo", disse Yong.
Esta notícia foi traduzida por um tradutor automático