Acelerador mais poderoso do mundo, os 27 km de comprimento Large Hadron Collider (LHC) que operam no CERN, em Genebra colisões entre núcleos estabelecidos chumbo, esta manhã, nas energias mais altas de sempre. O LHC foi colidir prótons em alta recorde de energia desde o Verão, mas agora o tempo chegou a colidir grandes núcleos (núcleos de chumbo, Pb, consistem em 208 prótons e nêutrons). Os experimentos visam compreender e estudar as propriedades de sistemas que interagem fortemente em altas densidades e, assim, o estado da matéria do Universo logo após o Big Bang.
No início, apenas alguns bilionésimos de segundo após o Big Bang, o Universo era composto por uma "sopa primordial" extremamente quente e denso que consiste em partículas fundamentais, especialmente quarks e glúons. Este estado é chamado de quarks-glúons-plasma (PQG). Cerca de um milionésimo de segundo após o Big Bang, quarks e glúons ficou confinada dentro dos prótons e os nêutrons, que são os constituintes presentes do dia dos núcleos atômicos.
A chamada força forte, mediada pelos glúons, liga os quarks entre si e - em circunstâncias normais, prendê-los dentro das partículas nucleares. É no entanto, possível recriar um estado da matéria que consiste dos quarks, e que se comporta como um líquido, em estreita imitação do estado da matéria em que prevalece o universo muito cedo. É neste estado que já foi realizado nas temperaturas mais altas já atingidas em colisões usando íons de chumbo do acelerador LHC no CERN.
"A energia de colisão entre dois núcleos alcance 1000 TeV. Esta energia é que de um zangão bater-nos na bochecha em um dia de verão. Mas a energia está concentrada em um volume que é de cerca de 10-27 (um bilhão de bilhões de bilhões de dólares) vezes menor. A concentração de energia (densidade) é, portanto, um enorme e nunca foi realizado antes, em condições terrestres ", explica Jens Jørgen Gaardhøje, professor no Instituto Niels Bohr da Universidade de Copenhague e chefe do grupo de pesquisa dinamarquês dentro do experimento ALICE no CERN.
Jens Jørgen Gaardhøje explica que a finalidade das colisões é transformar a maior parte da enorme energia cinética dos núcleos atômicos colidem na matéria, na forma de uma série de novas partículas (quarks) e suas antipartículas (antiquarks) em conformidade com Einstein famoso equação E = mc 2. Isso cria - por um momento fugaz, um pequeno volume de matéria que consiste em quarks, antiquarks e glúons que tem uma temperatura de mais de 4000 bilhões de graus.
As primeiras colisões foram registradas pelos detectores do LHC, incluindo o detector de íons pesados dedicado ALICE, que tem a participação dinamarquesa significativa, imediatamente após dois feixes contra-circulante do LHC foram destinados um para o outro esta manhã, às 11:15.
"Embora ainda seja muito cedo para uma análise completa para ter sido realizado, as primeiras colisões já nos dizem que mais de 30.000 partículas pode ser criado em cada colisão central entre dois íons de chumbo. Isto corresponde a uma densidade de energia sem precedentes de cerca de 20 GeV / FM3. Isso é mais de 40 vezes a densidade de energia de um próton ", diz Jens Jørgen Gaardhøje.
A densidade de energia extrema permitirá que os investigadores a desenvolver modelos novos e detalhados do quark-glúon plasma e da interação forte, que liga os quarks e matéria nuclear em conjunto e, assim, compreender as condições prevalecentes no início do universo todo o caminho de volta a um bilionésimo de segundo após o Big Bang.
O Galaxy diário via Universidade de Copenhagen / Neils Bohr Institute
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