Os cientistas que trabalham com ALICE (A Large Ion Collider Experiment), um detector de íons pesados no anel Large Hadron Collider (LHC), fez medições precisas da massa das partículas e carga elétrica que confirmam a existência de uma simetria fundamental na natureza. Os investigadores incluem pesquisadores brasileiros ligados à Universidade de São Paulo (USP) e da Universidade de Campinas (UNICAMP).
"Após o Big Bang, para cada partícula de matéria uma antipartícula foi criado. Em física de partículas, uma questão muito importante é saber se todas as leis da exposição física um tipo específico de simetria conhecido como CPT, e essas medições sugerem que há de fato uma simetria fundamental entre núcleos e antinuclei ", disse Marcelo Gameiro Munhoz, professor do Instituto de Física da USP (IF) e um membro da equipe brasileira que trabalha em ALICE.
As descobertas, relatadas em um artigo publicado online na Nature Physics em 17 de agosto, levou os pesquisadores a confirmar uma simetria fundamental entre os núcleos das partículas e suas antipartículas em termos de carga, paridade e tempo (CPT).
Foram feitas estas medições de partículas produzidas em colisões de alta energia de íons pesados no LHC possível pelo rastreamento e identificação de recursos de alta precisão do experimento ALICE, como parte de uma investigação concebido para detectar diferenças sutis entre as formas em que prótons e nêutrons unem em núcleos enquanto suas antipartículas formar antinuclei.
Munhoz é o principal pesquisador do projeto de pesquisa "física nuclear de alta energia no RHIC e LHC", apoiado pela Fundação São Paulo (FAPESP). O projeto - uma colaboração entre o Colisor Relativístico de Íons Pesados (RHIC) no Brookhaven National Laboratory, nos Estados Unidos e ALICE no LHC, operado pela Organização Européia para Pesquisa Nuclear (CERN) na Suíça - consiste em atividades experimentais relacionados com a o estudo de colisões de íons pesados relativísticos.
Entre outros objetivos, os pesquisadores brasileiros envolvidos com ALICE procurar entender a produção de quarks pesados (charme e quarks bottom), baseados na medição de elétrons utilizando um calorímetro eletromagnético e, mais recentemente, Sampa, um microchip desenvolvido no Brasil para estudar fenômenos mais raros decorrentes de colisões de íons pesados no LHC.
De acordo com Munhoz, as medições de massa e carga realizados no experimento simetria, combinado com outros estudos, vai ajudar os físicos a determinar qual das muitas teorias sobre as leis fundamentais do universo é mais plausível.
"Essas leis descrever a natureza de todas as interações da matéria," ele disse, "por isso é importante saber que as interações físicas não são alteradas pela reversão de carga de partículas, transformação de paridade, reflexões de coordenadas espaciais e inversão tempo. A questão-chave é saber se o leis da física permanecem os mesmos sob tais condições. "
Em particular, os investigadores mediram as diferenças de massa-sobre-carga proporção de deutério, que consiste de um protão e um neutrão, e antideuterons, bem como para os núcleos de hélio-3, que compreende dois protões e um neutrão, e antihelium-3.Medições recentes no CERN em comparação as mesmas propriedades de prótons e antiprótons em alta resolução.
Os registros do experimento ALICE colisões de alta energia de íons de chumbo no LHC, permitindo o estudo da matéria em temperaturas extremamente altas e densidades.
As colisões de íons de chumbo-proporcionar uma fonte abundante de partículas e antipartículas, núcleos de produção e os antinuclei correspondentes a cerca de taxas iguais. Isto permite que a Alice para fazer uma comparação detalhada das propriedades dos núcleos e antinuclei que são produzidas mais abundantemente.
O experimento faz medições precisas de tanto a curvatura de faixas de partículas no campo magnético do detector e tempo de voo das partículas e usa essas informações para determinar as relações de massa-carga para núcleos e antinuclei.
A elevada precisão do detector de tempo-de-voo, a qual determina o tempo de chegada de partículas e anti-partículas com uma resolução de 80 picossegundos e está associada com a medição de perda de energia fornecida pela câmara de projecção de tempo, permite que os cientistas envolvidos para medir um sinal claro para dêuterons / antideuterons e hélio-3 / antihelium-3, as partículas estudados no experimento similaridade.
A imagem na parte superior da página é a concepção de um artista que ilustra a história do cosmos, desde o Big Bang e da época de recombinação que criou o fundo em microondas, através da formação de superaglomerados de galáxias e as galáxias se. A queima dramático à direita enfatiza que a expansão do universo está acelerando atualmente.
O Galaxy diário via Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo
Crédito da imagem: cfa.harvard.edu e http://alicematters.web.cern.ch
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