Físicos do CERN conseguiram recriar o plasma de quarks e glúons, o estado da matéria que preencheu o Universo no primeiro milionésimo de segundo após o Big Bang, usando núcleos atômicos de oxigênio e neônio, muito menores que o chumbo, usado até então. O resultado, publicado na revista Physical Review Letters, é tratado como possível mudança de paradigma na área.
O que exatamente foi descoberto?
A colaboração internacional ALICE, um dos experimentos do Grande Colisor de Hádrons (LHC), confirmou que o plasma se forma em colisões com núcleos de oxigênio-16, que tem 16 núcleons, e neônio-20, com 20.
As colisões dedicadas entre esses núcleos aconteceram entre 29 de junho e 9 de julho de 2025.
Até então, o núcleo padrão usado para gerar esse estado da matéria era o chumbo-208, com 208 núcleons, mais de 13 vezes o tamanho do núcleo de oxigênio usado agora.
Por que isso muda o que os cientistas pensavam?
Por anos, a física de partículas assumiu que só núcleos muito pesados tinham massa e densidade suficientes para formar o plasma de quarks e glúons em uma colisão.
O professor associado You Zhou, que liderou o experimento no Niels Bohr Institute da Universidade de Copenhague, afirmou que o grupo empurrou o limite de quão pequeno um núcleo pode ser e ainda assim recriar essa matéria primordial.
O formato do núcleo que colide também importa. O neônio-20 tem um formato alongado, parecido com um pino de boliche, enquanto o oxigênio-16 é mais esférico.
Segundo o pesquisador Emil Gorm Dahlbæk Nielsen, o método usado é parecido com iluminar um objeto para ver sua sombra. Não dá para ver o núcleo diretamente, mas o rastro das partículas depois da colisão revela seu formato.
ALICE, ATLAS e CMS, as três colaborações do LHC envolvidas, observaram uma hierarquia entre neônio, oxigênio e chumbo no padrão das partículas produzidas.
Isso reforça que a forma do núcleo, não só o seu tamanho, influencia como o plasma se comporta.
O que vem depois desta descoberta
A publicação como "Editors' Suggestion" da Physical Review Letters indica que a revista considera o resultado relevante para orientar novas pesquisas sobre o limite mínimo de matéria necessário para reproduzir as condições do início do Universo.
Fica em aberto até onde esse limite pode ser empurrado, e se núcleos ainda menores também vão revelar esse estado da matéria em experimentos futuros do LHC.
