Depois de mais de duas décadas de pesquisas, os cientistas finalmente encontraram uma “sopa” de partículas quentes e densas que encheu o universo momentos após o Big Bang. A observação ajudará os cosmólogos a compreender melhor o estado incrivelmente quente e denso do Universo nos seus primeiros momentos.
O acelerador de partículas mais poderoso do mundo, o Grande Colisor de Hádrons (LHC)Constantemente cria esse chamado Plasma quark-glúon Esta sopa de partículas quente e densa emerge à medida que núcleos de elementos mais pesados, como o chumbo, se chocam, criando jatos de partículas chamados jatos. No universo moderno, quarks e glúons, chamados de “partons”, só podem ser vistos como consistindo de partículas. Prótons e nêutrons. Portanto, é necessária a energia criada pela colisão de átomos próximo à velocidade da luz para liberar esses pártons e criar uma “sopa” quente chamada plasma de quark-glúon.
À medida que as partículas se movem através do plasma de quark-glúon, elas perdem energia e impulso para este meio, o que deve criar uma esteira nesta sopa primordial, semelhante àquela criada quando o casco de um barco é empurrado para o oceano. No entanto, os investigadores não conseguiram observar a chamada “vigília de difusão” durante duas décadas. Isto é, até agora.
“Observar e medir a difusão do plasma quark-gluon abre a porta para uma nova caracterização precisa das propriedades e dinâmicas dos plasmas quark-gluon e promete novos insights sobre a evolução do universo primitivo”, disse o líder da equipe Raghunath Pradhan da Universidade de Chicago (UIC). disse em um comunicado.
Uma nova abordagem na busca por rastros de partículas
Anteriormente, a busca por sinais de ondas envolvia a geração de fenômenos que envolviam a produção de um jato com uma partícula. O bóson Z. No entanto, embora isto tenha fornecido alguma evidência de rastros de partículas, os sinais destes rastros foram subtis e facilmente abafados por outros efeitos relacionados com o jacto, o que significa que estas detecções não foram estatisticamente significativas o suficiente para serem classificadas como detecções confirmadas.
Para procurar o sinal da onda, a equipe adotou uma abordagem diferente e usou o LHC para colidir dois núcleos de chumbo e criar jatos de partículas conhecidos como evento dijet. A forma única destes fenómenos significa que os sinais da esteira podem ser facilmente extraídos do ruído circundante.
A medição da equipe mostrou uma clara falta de partículas atrás da direção dos jatos, o que é especialmente importante em velocidades relativamente baixas. Isso é esperado para um despertar generalizado. Sinais de esteira mais fortes foram detectados em colisões de frente de chumbo altamente concentradas que produziram mais plasma de quark-glúon.
“Esta observação é o culminar de décadas de observação do fenómeno da esteira; foi previsto pela teoria há 20 anos, mas permaneceu indefinido nos dados experimentais”, disse a líder da equipa, Olga Evdokimov, da UIC.
A pesquisa da equipe foi aceita para publicação na revista em 25 de junho Cartas de revisão física.
