Descobertas inéditas sobre quarks e glúons revelam os segredos da matéria
(Foto: Divulgação)
Compreender a estrutura interna do átomo sempre foi um dos grandes desafios da física. Desde a Antiguidade, pensadores refletiram sobre a composição da matéria, e essa busca pela verdade se intensificou ao longo dos séculos. Agora, um marco importante foi alcançado com a recente divulgação de uma imagem que revela o interior do átomo, capturando quarks e glúons pela primeira vez.
Pesquisadores de uma colaboração que estuda a estrutura atômica anunciaram seus resultados em um artigo publicado na Physical Review Letters. A imagem foi gerada a partir de experimentos realizados em diferentes aceleradores de partículas, incluindo o renomado Grande Colisor de Hádrons (LHC), o maior acelerador de partículas do mundo, conhecido pela descoberta do bóson de Higgs em 2013.
A estrutura do átomo, como aprendemos desde cedo, é composta por prótons, nêutrons e elétrons. Os elétrons, partículas negativas, orbitam o núcleo atômico, que contém prótons, com carga positiva, e nêutrons, que não têm carga. Enquanto os elétrons são considerados partículas fundamentais, prótons e nêutrons são compostos por partículas ainda menores chamadas quarks.
Os quarks se agrupam em conjuntos, formando prótons e nêutrons: um próton é formado por dois quarks do tipo "up" e um "down", enquanto um nêutron contém dois quarks "down" e um "up". A interação entre esses quarks é mediada por glúons, partículas fundamentais que mantêm a coesão do núcleo.
(Foto: Divulgação)
Os cientistas utilizaram colisões de elétrons acelerados a altas energias para mapear a estrutura atômica. Quando esses elétrons colidem com átomos, suas interações permitem observar quarks e glúons em ação. Os resultados demonstraram que esses componentes não se comportam isoladamente, mas interagem como uma unidade. Esse fenômeno é crucial para entender como os quarks se organizam e como a força que os une opera.
A pesquisa envolveu a análise de 18 núcleos atômicos e as distribuições das estruturas de quarks e glúons, tanto correlacionados quanto não correlacionados. Os dados confirmaram que a maioria dos pares correlacionados encontrados eram pares de próton-nêutron, o que oferece uma nova e melhor descrição dos dados experimentais em comparação com métodos anteriores.
A imagem do interior do átomo e a observação de quarks e glúons são conquistas que não apenas ampliam nosso conhecimento sobre a estrutura da matéria, mas também abrem novas portas para a pesquisa na física de partículas. Esses avanços são um testemunho da dedicação e inovação contínuas na busca por compreender os mistérios fundamentais do universo. À medida que a ciência avança, as possibilidades de descobertas ainda mais fascinantes se tornam cada vez mais palpáveis.