Pesquisadores analisam pela primeira vez a ligação de núcleons em núcleos atômicos no nível quark-glúon / Ponte da física nuclear à física de partículas
Na física de partículas, os quarks são conhecidos como os blocos de construção dos núcleons – prótons e nêutrons – bem como sua ligação através da força nuclear forte mediada pelos glúons. No entanto, como essa força também mantém indiretamente os núcleons unidos nos núcleos atômicos é uma das questões atuais mais importantes da física nuclear. O fato de que os estados ligados de dois núcleons desempenham um papel especial nos núcleos atômicos já é conhecido por experimentos de física nuclear em baixas energias. Agora, uma equipa da Europa e dos EUA liderada pelo Dr. TomᨠJe¸o e o professor Michael Klasen, do Instituto de Física Teórica da Universidade de Münster, investigou pela primeira vez esses estados ligados em uma resolução mais alta. Para fazer isso, eles analisaram dados de física de partículas obtidos em energias muito altas, por exemplo, no acelerador de partículas LHC do CERN, em Genebra. Esses experimentos são comparáveis a um exame microscópico. Quanto maior for a energia, maior será a resolução com que os blocos de construção nucleares podem ser analisados.
“Para nossa surpresa, apesar das abordagens muito diferentes, encontramos a mesma abundância de pares de núcleons que os nossos colegas tinham encontrado anteriormente em baixas energias”, diz TomᨠJe¸o. “Além disso, conseguimos mostrar pela primeira vez que os quarks e os glúons se comportam de maneira diferente nestes pares do que nos núcleons livres e também de maneira diferente do esperado anteriormente nos núcleos atômicos. Isto tem uma influência decisiva na nossa compreensão da ligação nuclear.” O estudo também mostra que a abundância de pares aumenta com a massa nuclear e que os pares próton-nêutron são particularmente comuns.
Para o estudo, a equipe de pesquisa ampliou o “modelo parton de cromodinâmica quântica”, que descreve matematicamente as interações nos núcleos atômicos, integrando pela primeira vez núcleons individuais e pares de núcleons correlacionados nas análises. Os resultados foram publicados na revista Cartas de revisão física.