Caros Leitores;
Para o experimento Muon g-2, os pesquisadores criam bilhões de múons para estudar suas propriedades surpreendentes.
Os múons estão tendo um momento. Este primo pesado do elétron ganhou as manchetes em 2021, quando os pesquisadores descobriram que as partículas se comportavam de maneiras que não esperavam. Seus movimentos não foram previstos pelo Modelo Padrão da física de partículas, nossa melhor teoria sobre como o mundo subatômico funciona.
O take away? Ou o múon é afetado por uma nova partícula ou força potencial que se esconde fora de vista, ou estamos prontos para aprender algo novo sobre uma das partículas ou forças que já conhecemos e amamos.
Só o tempo irá dizer. Os cientistas do experimento Muon g-2 , organizado pelo Laboratório Nacional de Aceleradores Fermi do Departamento de Energia dos EUA, continuam coletando dados e construindo seus resultados de 2021.
O experimento de precisão requer estudar o comportamento de bilhões de múons. As partículas circulam através de um anel de armazenamento magnético de 15 metros de diâmetro, fornecendo dados sobre o que está acontecendo nas menores escalas. Para produzir a quantidade de múons necessária, os cientistas recorrem ao complexo acelerador de partículas do Fermilab.
Vídeo: https://youtu.be/Lp7BRJ3E9Ic
Para criar múons, os operadores de aceleradores do Fermilab enviam trilhões de prótons por meio de uma série de máquinas sofisticadas, começando pelo acelerador linear. Ele alimenta o Booster, que acelera os prótons de 400 megaelétron-volts para 8 gigaelétron-volts, próximo à velocidade da luz. A partir daí, os prótons são direcionados para o Reciclador, onde o feixe é dividido em grupos experimentalmente úteis chamados cachos.
Cerca de 10 vezes a cada segundo (em média), os grupos de prótons colidem com um alvo feito de liga de níquel. A colisão cria partículas chamadas píons. À medida que os píons viajam para a sala experimental, eles decaem em múons e outras partículas subatômicas. Uma rodada final de seleção de partículas usando ímãs prepara o feixe de múons, que viaja ao longo de uma linha de transporte e entra no experimento Muon g-2.
À medida que os múons viajam no campo magnético do experimento, eles interagem com partículas virtuais, entrando e saindo do vácuo não tão vazio do espaço. Estudar como os múons se comportam permite que os cientistas testem rigorosamente o Modelo Padrão e vejam se os múons estão interagindo com algo que não previram.
O primeiro resultado do Muon g-2 foi de 8 bilhões de múons, apenas 6% do número total que o experimento examinará no Fermilab. Os pesquisadores estão atualmente realizando sua quinta corrida experimental, com planos de mudar as polaridades de todos os ímãs experimentais e começar a coletar dados no próximo ano usando múons de cargas opostas.
Fonte: Symmetry Magazine / Por Lauren Biron / Publicação 12-04-2022
https://www.symmetrymagazine.org/article/how-to-make-a-muon-beam
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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.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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