O detector STAR
O Anti-Hélio
Físicos do Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) em Nova York dizem que criaram núcleos de anti-Hélio-4 pela primeira vez – o maior elemento de antimatéria jamais visto na Terra.
Os núcleos antimatéria são construídos a partir de antiprotões e antineutrões mas, de todas as várias combinações de dois e três quarks que podem surgir em colisões de partículas, é raro que múltiplos antiprotões e antineutrões apareçam o suficientemente próximos para que se liguem em anti-núcleos. Embora os antiprotões e antineutrões terem sido descobertos na década de 1950, a construção de núcleos mais pesados ??tem sido extremamente difícil e cada nucleão anti- adicional faz com que o anti-núcleo seja mil vezes menos provável de aparecer em uma colisão de partículas. Até agora, o maior anti-núcleo observado foram limitados a três anti-nucleões.
Mas RHIC é uma experiência que pode gerar as condições propícias à formação de antimatéria por esmagamento de iões de ouro num esforço para simular as condições logo após o Big Bang. Dois núcleos anti-Hélio parecia ter aparecido nesta sopa quente de partículas em 2007, nas assinaturas das constantes colisões registradas pelo detector de RHIC STAR, numa energia de 62 giga-electrão-volts (GeV) por par de nucleões. No ano passado, foram instalados novos detectores no STAR que ajudaram a detectar partículas não convencionais de entre todas as que são formadas. O detector STAR, sentado dentro de um solenoide, permite aos investigadores determinar as massas e cargas de novas partículas por suas velocidades e deformações na presença do campo magnético. A partir de um catálogo de cerca de um bilião de colisões de energias de 200 GeV e 62 GeV, um total de 18 eventos revelaram-se como sendo anti-Hélio-4, com massas de 3,73 GeV.
250.000 vezes mais quente que o Sol
A taxa na qual o anti-Hélio-4 foi produzido no RHIC apoia a ideia de que existem duas maneiras de pensar sobre como se forma os anti-núcleos. Ao nível do sistema, a massa do núcleo é entendido em termos de energia e sua probabilidade de aparecer depende da temperatura do sistema – no RHIC, que é mais de 250.000 vezes a temperatura do núcleo do Sol. Mas, ao nível de partículas individuais, a formação de anti-Hélio-4 conta com as probabilidades de que os nucleões sejam criados, durante a colisão, o suficientemente perto para que se agreguem como um núcleo.
De acordo com a colaboração STAR, a quantidade de energia necessária para adicionar nucleões extra faz com que seja improvável criar anti-núcleos estáveis com maior número de nucleões, num futuro próximo. Nenhuma partícula de 5 nucleões é estável, logo a experiência teria que saltar para algo como anti-Lítio-6, que é próximo de um milhão de vezes menos provável de produzir do que o anti-Hélio-4.
A baixa taxa em que o anti-Hélio-4 é produzido no RHIC, torna improvável que o Espectrómetro Magnético Alfa (AMS), com lançamento previsto para o próximo mês à Estação Espacial Internacional, os detecte – pelo menos a partir de reacções nucleares comuns. A AMS irá medir os raios cósmicos no espaço, antes da interacção com a atmosfera da Terra. A partir dessas partículas interestelares e intergaláticas, a colaboração AMS espera resolver mistérios como o porquê de antimatéria está em falta no Universo.
Enquanto isso, os investigadores do ALICE no Grande Colisor de Hadrões revelaram que também detectaram anti-Helio-4 em colisões de iões, em novembro do ano passado.
fonte: physicsworld.com
Últimos comentários