Caros Leitores;
Em 7 de novembro de 2010, núcleos de chumbo colidiram no Large Hadron Collider (LHC) pela primeira vez. Na sala de controle do ALICE, o experimento de íons pesados do LHC, uma atmosfera de celebração reinou. Este foi o início de um novo capítulo no programa de íons pesados do CERN, que havia começado 25 anos antes.
Na década de 1980, o trabalho teórico indicou que colisões de íons pesados de alta energia – usando, por exemplo, núcleos de chumbo ou ouro – permitiriam que o plasma quark-gluon, um estado da matéria que se acredita ter existido no início do Universo, fosse reproduzido. Menos de 10 microssegundos após o Big Bang, o Universo estava muito quente e denso para que quarks e glúons se unissem para formar prótons e nêutrons, os constituintes dos núcleos atômicos como os conhecemos. Quarks e glúons se moviam livremente em uma espécie de sopa primordial conhecida como plasma quark-gluon .
Em 1986, os primeiros experimentos do programa foram realizados usando núcleos relativamente leves, como núcleos de oxigênio e enxofre, que foram disparados pelo acelerador SPS (Super Proton Synchrotron) em alvos feitos de elementos mais pesados, como ouro e chumbo. Esses experimentos coletaram pistas promissoras, mas não produziram resultados conclusivos confirmando a existência da tão falada sopa primordial. Um segundo programa começou em 1994 com feixes de íons de chumbo. Um total de sete grandes experimentos (e outros menores) mediram diferentes aspectos das colisões. Os resultados combinados coletados por esses experimentos permitiram que o CERN anunciasse a descoberta de um “ novo estado da matéria ” em fevereiro de 2000. Ao mesmo tempo, o Laboratório Nacional de Brookhaven nos Estados Unidos iniciou seu Colisor de Íons Pesados Relativísticos (RHIC). Em 2005, o Laboratório de Brookhaven anunciou que havia observado plasma quark-gluon e suas características eram inesperadas. O plasma se comportou como um líquido quase perfeito , praticamente sem viscosidade.
Durante esse tempo, no CERN, as colaborações do Large Hadron Collider estavam se preparando para montar seus detectores. Em 1993, um grupo de cientistas liderado por Jürgen Schukraft propôs a construção de um detector para o estudo de colisões de íons pesados, a fim de continuar o programa que havia começado alguns anos antes no SPS. Conhecido como ALICE (A Large Ion Collider Experiment) , o experimento foi projetado para identificar a multidão de partículas emitidas por colisões de íons pesados. Com as primeiras colisões de prótons, que foram seguidas por colisões de íons de chumbo em 2010, o ALICE começou a explorar a interação forte e o plasma quark-gluon.
Em 15 anos de operação, o ALICE, junto com outros experimentos do LHC , produziu uma grande quantidade de resultados detalhados que nos permitem entender melhor o estado da matéria no início do Universo. O experimento estudou, por exemplo, o comportamento do plasma e determinou as características de seu fluxo. Ele também observou o fenômeno de extinção de jato, que revela a perda de energia de quarks e glúons no plasma, e definiu mais precisamente a produção de várias partículas em colisões de íons pesados.
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Fonte: CERN / Publicação 18-10-2024
https://home.cern/news/series/cern70/cern70-tasting-primordial-soup
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