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LHC recria matéria que existiu no início do universo

Pesquisadores do Grande Colisor de Hádrons identificaram plasma quark-gluon, o material mais denso já observado

The New York Times | 20/06/2011 09:16 
 

Uma substância superquente que apareceu recentemente no Grande Colisor de Hádrons (LHC no acrônimo em inglês) é a forma mais densa de matéria já observada anunciaram cientistas em maio.
 

Foto: Cern/Aurélien Muller 

Detector ALICE identificou a matéria mais densa já observado

Conhecido como o plasma quark-gluon , ele é o estado primordial da matéria. Ou seja: logo após o Big Bang o universo era feito inteirinho dele.

Esta matéria exótica é mais de 100 mil vezes mais quente que o centro do Sol e mais densa que uma estrela de nêutrons – um dos objetos mais densos do universo. “Além dos buracos negros não há nada mais denso do que o que estamos criando aqui”, afirmou David Evans, físico da Universidade de Birmingham, no Reino Unido, líder da equipe do detector ALICE (parte do LHC) que observou o plasma quark-gluon. “Se você tivesse um centímetro cúbico deste material ele pesaria 40 bilhões de toneladas.”, explicou ele.
Ao realizar centenas de milhares de colisões em altíssima velocidade a cada segundo, os físicos do LHC buscam quebrar as partículas subatômicas em formas ainda mais básicas da matéria que podem ser usadas para estudar como era o universo um trilionésimo de segundo após o Big Bang (caso do plasma).

Para recriá-lo, os cientistas arremessaram íons de chumbo uns contra os outros perto da velocidade da luz. Como o próprio nome já diz o plasma quark-gluon é feito de quarks (partículas elementares que ao serem combinadas formam prótons e neutrons) e gluons (partículas que fazem com que os quarks fiquem juntos usando uma força da natureza chamada “força forte”). Os cientistas acreditam que ele se transformou na matéria como a conhecemos atualmente quando o universo esfriou.
 
A quantidade de plasma criada no LHC é duas vezes maior e mais quente do que a que havia sido feita pela colisor de partículas existente no Laboratório Nacional Brookhaven, nos Estados Unidos (o LHC fica na fronteira entre a França e a Suíça). O plasma criado pelas duas máquinas, no entanto, é bem similar afirmaram cientistas na conferência Quark Matter 2011 realizada mês passado na França. Por exemplo: os cientistas já confirmaram que as duas versões do plasma se comportam como líquidos perfeitos com praticamente zero de fricção. “Se você mexer uma xícara de chá com uma colher e depois tirá-la, o líquido irá se movimentar um pouco e depois parar. No caso de um líquido perfeito ele continuará se mexendo para sempre”, explicou Evans.

Ao comparar as diferentes versões de quark-gluon criadas pelo LHC e pelo acelerador de Brookhaven os cientistas podem entender melhor como e quando ele se transformou conforme o universo esfriava. Com este objetivo em mente, a equipe de Brookhaven está tentando criar o plasma quark-gluon em uma energia menor ainda do que a utilizada originalmente para encontrar a temperatura em que ele se transforma e forma prótons e neutrôns. Enquanto isso, o LHC continua a operar com apenas metade de sua energia máxima e a equipe do ALICE espera criar formas de quark-gluon ainda mais densas.