O assunto estranho não é exatamente o assunto a que estamos acostumados. © iStockphoto.com/dra_schwartz Assunto estranho, como os cientistas chamam, é indiscutivelmente estranho. É diferente de qualquer assunto na Terra. Para um, é mais pesado que a nossa matéria, mas isso é apenas o começo. Nosso amado assunto está organizado. É feito de átomos, que contêm núcleos repletos de prótons e nêutrons. De fato, nosso quarks , que são partículas básicas, ficam bem embalados dentro dos prótons e nêutrons. Mas por estranho que pareça, não há limites; é apenas um amontoado em que os quarks ficam descontrolados, roaming de cima para baixo e de ponta a ponta.
Mencionamos que não se sabe da existência de matéria estranha em nenhum lugar do universo? Esse é um detalhe importante. Os físicos tiveram a ideia de matéria estranha na década de 1970, quando se perguntaram o que aconteceria se prótons e nêutrons fossem esmagados de forma sobre-humana [fonte:Freedman].
Vamos repetir uma versão semelhante de seu experimento teórico, imaginando que temos um átomo de ferro, além de um pistão capaz de esmagá-lo com uma força enorme. Ao comprimir o núcleo do átomo de ferro, adicionamos energia aos seus 26 prótons e 30 nêutrons. Se pressionarmos com força suficiente, os prótons e nêutrons explodirão no que são feitos:partículas menores chamadas quarks . Teremos então uma confusão de quarks - o tipo de quarks chamado "up" e "down, "que têm certas massas e são os únicos tipos encontrados na matéria na Terra. Esmagando ainda mais, vamos enfatizar tanto os quarks up e down que alguns mudam de identidade. Alguns vão ficar muito mais pesados e se tornar quarks estranhos . Nosso familiar átomo de ferro terá desaparecido há muito. Teremos espremido em uma mistura igual de up, quarks down e estranhos - em outras palavras, dentro de strangelet. Um strangelet é um pequeno pedaço de assunto estranho .
Os físicos achavam irresistível não ficar brincando com matérias estranhas. Eles se perguntaram o que aconteceria se liberassem a pressão sobre o hipotético strangelet recém-fabricado. Ele se transformaria imediatamente de volta no átomo de ferro ordenado? Edward Witten, do Instituto de Estudos Avançados, sugeriu que talvez o strangelet ficasse por perto. Na verdade, talvez fosse mais estável do que o átomo de ferro ou qualquer matéria na Terra.
Na próxima página, nossa história vai mudar de estranha para assustadora.
Estrelas de nêutrons, uma possível fonte de matéria estranha, brilhe aqui tão forte, fontes pontuais contra bolhas de gás de um milhão de graus nesta imagem do Observatório Chandra em órbita. NASA / Newsmakers Poderia haver matéria estranha na Terra agora? Os físicos já consideraram isso. Eles coletaram amostras de nossa água e outros materiais, não encontrando nada. Eles consideraram a possibilidade de criar matéria estranha em aceleradores de partículas como o Grande Colisor de Hádrons, uma vez que poderia colidir núcleos atômicos com força suficiente para eliminar os quarks dos átomos e potencialmente converter alguns deles em quarks estranhos. Mas os revisores de segurança concluíram que os aceleradores de partículas criam tanto calor que derretem strangelets em potencial. A probabilidade de criar matéria estranha em um acelerador de partículas seria tão baixa quanto fazer "um cubo de gelo em uma fornalha, "os revisores concluíram [fonte:Ellis].
Os físicos também consideraram se matéria estranha poderia existir no espaço. Eles rejeitaram a ideia de que poderia ter sido feito no início do universo e permaneceram por aí [fonte:Farhi]. Eles são céticos de que seja feito por átomos pesados, que são lançados através do espaço por violentos processos astrofísicos, atingindo outros átomos pesados no processo [fonte:Jaffe].
Edward Farhi, um físico do MIT que pesquisou strangelets, acha que o lugar mais provável para encontrar matéria estranha é em estrelas de nêutrons . Essas estrelas em colapso comprimem seu interior com força. "No centro, você tem densidades e pressões grandes o suficiente para formar matéria estranha. Se uma matéria estranha se formou no núcleo, comeria seu caminho para fora e consumiria a estrela, "diz Farhi. Debaixo de sua crosta, a estrela se tornaria um amontoado de matéria estranha, ou um estrela estranha . Se duas estrelas estranhas colidissem, eles poderiam enviar matéria estranha em direção à Terra, diz Farhi.
Como matéria estranha pode ser perigosa? Em circunstâncias especiais, ele "come" outra matéria. Para que isso aconteça, a matéria estranha tem que ser mais estável do que a matéria que encontra e não repeli-la. Se essas condições forem atendidas, a outra matéria vai "querer" se converter em matéria estranha, e o contato entre os dois vai fazer as coisas andarem. O resultado seria uma bola cada vez maior de matéria estranha, queimando a matéria como uma bola de fogo.
Para que tal cenário de desastre ocorra na Terra, matéria estranha teria que permanecer por mais de uma fração de segundo nas pressões terrestres, e não sabemos se pode fazer isso. Ele também teria que ser carregado negativamente.
Na verdade, matéria estranha em potencial provavelmente teria carga positiva, diz Farhi. E uma vez que a matéria em nosso planeta (incluindo nós) tem núcleos atômicos carregados positivamente, isso repeliria matéria estranha. "Se você tivesse um pequeno caroço na mesa, iria apenas sentar lá, "diz Farhi.
O cenário mudaria se matéria estranha fosse carregada negativamente, e uma bola dela estava rolando loucamente pela Terra. "Você provavelmente saberia porque estaria crescendo e consumindo tudo em sua fronteira, "diz Farhi. Atraído por seus núcleos atômicos, a bola de matéria estranha iria sugá-lo, e você estaria acabado. Mais ou menos como uma encarnação moderna do Blob.
Você contou os "se" que lançamos sobre você até agora? Se matéria estranha existisse no espaço, se fosse lançado na Terra, se fosse estável às pressões no espaço e na Terra, se fosse mais estável do que a nossa matéria e tivesse carga negativa - poderia transformá-lo em um amontoado de quarks indisciplinados. Então não, você provavelmente não deve ter medo de matérias estranhas, mas é divertido pensar nisso.
Procurando por Matéria EstranhaComo os cientistas podem pesquisar uma matéria estranha se ninguém nunca a viu? Nós vamos, eles realmente sabem como seriam os pedaços de matéria estranha na Terra se não fosse perigoso. Seria semelhante aos nossos átomos regulares - um núcleo com carga positiva feito de quarks, com elétrons ao redor - apenas mais pesados.
