Estudo revela novos detalhes sobre o que aconteceu no primeiro microssegundo do Big Bang

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Crédito CC0: domínio público

Pesquisadores da Universidade de Copenhagen investigaram o que aconteceu com um tipo específico de plasma - a primeira matéria a estar presente - durante o primeiro microssegundo do Big Bang. Suas descobertas fornecem uma peça do quebra-cabeça para a evolução do universo, como o conhecemos hoje.

Cerca de 14 bilhões de anos atrás, nosso universo mudou de um estado muito mais quente e denso para se expandir radicalmente - um processo que os cientistas chamaram de Big Bang.

E embora saibamos que essa rápida expansão criou partículas, átomos, estrelas, galáxias e vida como a conhecemos hoje, os detalhes de como tudo aconteceu ainda são desconhecidos.

Agora, um novo estudo realizado por pesquisadores da Universidade de Copenhagen revela insights sobre como tudo começou.

"Estudamos uma substância chamada plasma de quark-gluon que era a única matéria que existia durante o primeiro microssegundo do Big Bang. Nossos resultados nos contam uma história única de como o plasma evoluiu no estágio inicial do universo", explica You Zhou, professor associado do Instituto Niels Bohr, Universidade de Copenhague.

"Primeiro, o plasma que consistia em quarks e glúons foi separado pela expansão quente do universo. Em seguida, os pedaços de quark se transformaram nos chamados hádrons. Um hádron com três quarks forma um próton, que faz parte dos núcleos atômicos. Esses os núcleos são os blocos de construção que constituem a Terra, nós mesmos e o universo que nos rodeia", acrescenta.

De fluente e suave aos fortes blocos de construção da vida

O plasma quark-gluon (QGP) estava presente no primeiro 0,000001 segundo do Big Bang, e depois disso, ele desapareceu devido à expansão. Mas, usando o Large Hadron Collider no CERN, os pesquisadores foram capazes de recriar esta, a primeira matéria na história, e rastrear o que aconteceu com ela.

"O colisor esmaga os íons do plasma com grande velocidade - quase como a velocidade da luz. Isso nos torna capazes de ver como o QGP evoluiu de ser sua própria matéria para os núcleos dos átomos e os blocos de construção da vida", diz You Zhou.

"Além de usar o Large Hadron Collider, os pesquisadores também desenvolveram um algoritmo que é capaz de analisar a expansão coletiva de mais partículas produzidas de uma só vez. Seus resultados mostram que o QGP costumava ser uma forma líquida fluente e que ele se distingue de outras matérias por mudar constantemente sua forma ao longo do tempo.

"Por muito tempo, os pesquisadores pensaram que o plasma era uma forma de gás, mas nossa análise confirma a medição do marco mais recente, onde o Colisor de Hádrons mostrou que o QGP era fluente e tinha uma textura macia e suave como água. Os novos detalhes que fornecemos mostram que o plasma mudou de forma ao longo do tempo, o que é bastante surpreendente e diferente de qualquer outro assunto que conhecemos e que poderíamos esperar", diz You Zhou.

Um passo mais perto da verdade sobre o Big Bang

Mesmo que isso possa parecer um pequeno detalhe, ele traz os físicos um passo mais perto de resolver o quebra-cabeça do Big Bang e como o universo se desenvolveu no primeiro microssegundo, ele elabora.

"Cada descoberta é um tijolo que aumenta nossas chances de descobrir a verdade sobre o Big Bang. Levamos cerca de 20 anos para descobrir que o plasma quark-gluon era fluente antes de se transformar em hádrons e nos blocos de construção da vida. Portanto , nosso novo conhecimento sobre o comportamento em constante mudança do plasma é um grande avanço para nós", conclui You Zhou.

O estudo acaba de ser publicado na revista Physics Letters B .

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Informações do periódico: Letras de Física B

Mais informações: S. Acharya et al, Measurements of Mixed Harmonic cumulants in Pb – Pb collisions at sNN = 5.02 TeV, Physics Letters B (2021). DOI: 10.1016 / j.physletb.2021.136354

Fornecido por Niels Bohr Institute

Fonte: Phys News / pelo Instituto Niels Bohr / 21-05-2021     

https://phys.org/news/2021-05-reveals-microsecond-big.html

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Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).

Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.

Acompanha e divulga os conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration), ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas e tecnológicas.

Participa do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela NASA.A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.

Participa também do projeto The Globe Program / NASA Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e U.S Department of State.

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