Cientistas recriam os primeiros momentos do universo e descobrem algo inesperado

Um experimento em um acelerador de partículas recriou condições semelhantes às do universo primordial e detectou um padrão inesperado nas partículas produzidas durante as colisões.

O resultado foi obtido pelo experimento STAR no Colisor Relativístico de Íons Pesados ​​(RHIC) em Nova York. Os pesquisadores colidiram núcleos de ouro a velocidades próximas à da luz e estudaram o comportamento das partículas ejetadas durante as colisões.

Ao modificar a energia da colisão, eles observaram uma diminuição em um dos parâmetros da matéria, que então aumentou novamente, contrariando as previsões. Eles esperavam que as variações observadas mudassem gradualmente.

Cientistas recriam matéria do universo primordial com 'pequeno Big Bang'

Esse comportamento pode ser um sinal do chamado ponto crítico, um conjunto de condições especiais em que a matéria nuclear muda a forma como transita de um estado para outro. O resultado, publicado na revista Physical Review Letters, é sólido o suficiente para descartar a possibilidade de ser uma flutuação estatística.

Sopa primordial do universo

Os prótons e nêutrons que compõem o núcleo de nossos átomos são compostos de partículas menores chamadas quarks, que são mantidas unidas por uma força fundamental transmitida por outras partículas chamadas glúons.

Quando submetidos a temperaturas ou pressões suficientemente altas, prótons e nêutrons podem se transformar em uma espécie de sopa quente de quarks e glúons livres, conhecida como plasma de quarks e glúons. Os cientistas acreditam que essa forma de matéria preencheu o universo durante seus primeiros instantes após o Big Bang.

Os físicos buscam entender como essa transformação ocorreu estudando a chamada equação de estado da matéria nuclear. O coautor do estudo, Rutik Manikandhan, explicou que, no caso da água, essa equação relaciona pressão, temperatura e densidade para determinar quando a água congela, ferve ou se expande.

Para a matéria nuclear, ela constitui uma espécie de regra básica para compreendê-la sob condições extremas, como as encontradas no núcleo das estrelas de nêutrons.