Experimentos conduzidos no Grande Colisor de Hádrons (LHC), o mais potente acelerador de partículas do mundo, identificaram o que pode ter acontecido no primeiro milissegundo após o Big Bang.
O LHC observou um rastro discreto de um quark atravessando um meio extremamente quente e denso – o plasma de quarks e glúons. O resultado reforça a ideia de que a matéria que dominava o universo depois do Big Bang se comportava de forma semelhante a um fluido.
A pesquisa, publicada na revista Physics Letters B, apresenta a primeira evidência clara de uma leve redução na produção de partículas atrás de um quark de alta energia enquanto ele cruza esse plasma primordial – uma espécie de “sopa” que teria preenchido o cosmos microssegundos depois do surgimento do universo.
O plasma de quarks e glúons é produzido em laboratório quando núcleos atômicos pesados colidem a velocidades próximas à da luz dentro do LHC. Nessas condições extremas, temperatura e densidade atingem níveis tão elevados que a estrutura convencional da matéria deixa de existir. Prótons e nêutrons “derretem”, liberando quarks e glúons, que passam a se mover livremente em um estado que lembra um líquido ultradenso (a tal ‘sopa’).
Essa gota de matéria primordial é minúscula – milhares de vezes menor que um átomo – e existe por um intervalo de tempo extremamente curto. Ainda assim, dentro dela, partículas fundamentais interagem coletivamente, oferecendo aos cientistas uma rara oportunidade de estudar as propriedades da matéria em condições semelhantes às do universo primitivo.
Um dos objetivos dos físicos é entender como partículas altamente energéticas se comportam ao atravessar esse meio. A teoria prevê que, ao cruzar o plasma, um quark deveria deixar uma espécie de rastro. No entanto, detectar esse rastro é um desafio, já que o fenômeno é extremamente sutil e ocorre em uma escala microscópica.
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