Cientistas de uma equipe internacional fizeram uma descoberta surpreendente enquanto analisavam dados do Colisor de Íons Pesados Relativísticos (RHIC), situado no Laboratório Nacional de Brookhaven, EUA.
Eles identificaram o que é considerado o campo magnético mais potente já observado dentro da matéria nuclear. Este campo impressionante é criado quando quarks e glúons, componentes fundamentais da matéria, são liberados após o impacto de partículas no colisor, gerando uma corrente elétrica.
Campos magnéticos no universo
Até então, as estrelas de nêutrons eram reconhecidas por terem os campos magnéticos mais intensos do universo, alcançando até 10^14 gauss.
Em comparação, o campo magnético da Terra, que nos protege de partículas solares e radiação cósmica, é muito mais fraco, com cerca de 0,5 Gauss.
No entanto, os pesquisadores acreditavam que colisões específicas de núcleos atômicos pesados, como as de átomos de ouro, poderiam produzir campos magnéticos ainda mais fortes, na ordem de 10^18 gauss, possivelmente os mais fortes do universo.
Esses campos magnéticos potentes, contudo, são efêmeros, desaparecendo em apenas 10^-23 segundos, o que é dez milionésimos de um bilionésimo de um bilionésimo de segundo, tornando-os quase impossíveis de observar.
Estratégias de observação
Se um campo magnético está presente, ele certamente afetará o movimento de partículas carregadas e também induzirá campos eletromagnéticos.
“Queríamos ver se as partículas carregadas geradas em colisões de íons pesados fora do centro estavam sendo desviadas de uma maneira que só poderia ser explicada pela existência de um campo eletromagnético nos pequenos pedaços de QGP (plasma de quarks e glúons) criados nessas colisões”, disse Aihong Tang, físico no Laboratório Brookhaven que participou da pesquisa.
A equipe usou detectores sofisticados para observar o movimento de partículas carregadas afetadas por esses campos magnéticos. Eles queriam excluir quaisquer desvios causados por quarks carregados para assegurar que suas observações refletissem apenas a influência do campo eletromagnético. A diferenciação entre os padrões de movimento permitiu confirmar a existência do campo.
Implicações da descoberta
Essa descoberta tem implicações significativas. Por exemplo, permite aos cientistas usar a indução de Faraday observada no plasma de quarks e glúons (QGP) para sondar a condutividade do QGP, algo inédito até então.
A relação entre o desvio de partículas, a força do campo magnético e a condutividade do QGP abre novas possibilidades de entender como quarks e glúons se comportam sob condições extremas e como se unem para formar hádrons, componentes dos núcleos atômicos.
Além disso, a pesquisa promete ampliar o entendimento da força forte (uma das quatro forças fundamentais da natureza, responsável por unir quarks e glúons) e de suas interações sob campos eletromagnéticos extremos.
Isso pode levar a novos insights sobre a formação do universo e as condições extremas nas quais a matéria nuclear existe.
A pesquisa, que promete aprofundar a compreensão da força forte e suas interações sob campos eletromagnéticos extremos, foi publicada no Physical Review X.
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Fonte: Interesting Engineering
