O que parecia o universo como logo depois que veio a existir? O experimento ALICE (A Large Ion Collider Experiment) do CERN, na Suíça se preocupa com esta questão. Na maior acelerador de partículas do mundo, o Large Hadron Collider (LHC), os pesquisadores deixar núcleos de chumbo e prótons colidirem nos mais altos energias do feixe até à data. As temperaturas assim criados são 100.000 vezes maior do que aqueles no centro do Sol
"Um Estado é criado que é muito semelhante ao que depois do Big Bang", explica Laura Fabbietti, Professor no Departamento de Física. Ela e Dr. Torsten Dahms cabeça os dois grupos experimentais ALICE no TU Munique.
O chamado-glúons-plasma de quarks (PQG), provavelmente formado um microssegundo após o Big Bang, um ponto no tempo em que o universo estava se expandindo em grande velocidade. O PQG produzida em laboratório é estável apenas por uma fração de segundo, mas, durante este curto espaço de tempo, os pesquisadores têm a oportunidade de olhar para o passado do universo.
Além disso, a experiência Alice torna possível obter para o fundo de um dos maiores mistérios da humanidade. De acordo com oteorema de CPT (carga, paridade, tempo), há uma simetria fundamental entre partículas e anti-partículas em nosso universo.Especificamente, não deve haver nenhuma diferença entre o nosso universo e aquele em que todas as partículas são trocados com anti-partículas (e vice-versa), se o universo também é invertido no tempo e no espaço.
Deve haver uma diferença, no entanto, porque a teoria diz que quantidades iguais de matéria e antimatéria devem ter sido produzidos durante o Big Bang. Quando as partículas e antipartículas se encontram, elas se aniquilam cada outro. No entanto, hoje em dia nós quase única observar partículas - não deve, portanto, ter sido um desequilíbrio.
Os físicos estão à procura de uma violação do teorema CPT que ajudaria a explicar a assimetria matéria-antimatéria existente."Alice está tentando encontrar uma diferença por meio de medições de alta precisão das propriedades das partículas e suas antipartículas que são produzidas em colisões de partículas no LHC", explica Dahms.
No estudo atual, os pesquisadores investigaram a relação massa-carga de hélio-3 núcleos e núcleos de deutério e suas respectivas antipartículas. Carga e massa são determinados através da medição dos traços de partículas e a perda de energia específica da partícula dentro de um detector de gás chamado o TPC (tempo de projecção Secção). O TCP é, assim, o coração do sistema detector de Alice. Os resultados publicados na "Nature Physics" são as medições mais precisas, até à data neste domínio e no momento confirmar o teorema CPT.
Os pesquisadores estão atualmente trabalhando em melhorias para os detectores de Alice com o objectivo de tornar as investigações ainda mais preciso. "No momento, somos capazes de gravar 500 colisões por segundo", explica Fabbietti. "Logo que deveria ser 50.000 colisões por segundo." Os grupos TUM está trabalhando em uma atualização do TPC ler. As câmaras multi-fio existentes estão sendo substituídos por estado das folhas arte GEM que oferecem melhor resolução espacial também. O grupo TUM dirige o projeto de atualização GEM-TPC para ALICE como parte de uma colaboração internacional. A instalação dos novos detectores está prevista para 2018.
ALICE Colaboração: medição de precisão da diferença de massa entre núcleos leves e anti-núcleos; Nature Physics, doi: 10.1038 / nphys3432.
A imagem na parte superior da página mostra a radiação cósmica de fundo (CMB), descoberto acidentalmente em 1964 por Penzias e Wilson (Prêmio Nobel de 1978), a CMB é um resquício do hot fase, densa do universo que se seguiu ao Big Bang. Para centenas de milhares de anos após o Big Bang, o universo era quente o suficiente para sua matéria (predominantemente de hidrogénio) para permanecer ionizado, e, portanto, opaco (como a maior parte do sol) à radiação. Durante este período, a matéria ea luz estavam em equilíbrio térmico e, portanto, espera-se que a radiação de corpo negro obedecer às leis clássicas (Planck, Wien, Stefan).
A existência da CMB é considerada como um dos três pilares experimentais que apontam para um Big Bang começar com o universo. (Os outros dois elementos de prova que indiquem que o nosso universo começou com um estrondo são a linearidade da lei expansão Hubble e as abundâncias cósmicos universais que são os isótopos de elementos leves, tais como hélio, deutério e lítio.)
O Galaxy diário via Universidade Técnica de Munique
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