Representação esquemática de reações de fusão exotérmica de nível de quark ΛQΛQ ′ → ΞQQ′N, onde Q, Q ′ ∈ {b, c}. Crédito:(c) Natureza (2017). DOI:10.1038 / nature24289
(Phys.org) - Um par de pesquisadores da Universidade de Tel Aviv e da Universidade de Chicago encontrou evidências sugerindo que os quarks em fusão podem liberar muito mais energia do que se pensava. Em seu artigo publicado na revista Natureza , Marek Karliner e Jonathan Rosner descrevem suas teorias em torno da quantidade de energia envolvida quando vários tipos de quarks são fundidos.
Para aprender mais sobre partículas subatômicas, pesquisadores do Large Hadron Collider fazem com que os átomos se movam em alta velocidade e depois os colidem. Fazer isso força as partes componentes dos átomos a serem dissociadas umas das outras, permitindo que cada uma seja estudada. Esses componentes, cientistas descobriram, são chamados de quarks. Pesquisas anteriores também mostraram que, quando os átomos do colisor se chocam, às vezes, as peças que se separam colidem com outras peças, fundindo-os em partículas chamadas bárions.
Trabalhos anteriores sugeriram que a energia está envolvida quando os quarks se fundem. Ao estudar as propriedades de tal fusão, um bárion duplamente encantado, os pesquisadores descobriram que demorou 130 MeV para forçar os quarks a uma configuração particular, mas também descobriram que a fusão dos quarks acabou liberando 12 MeV a mais do que isso. Intrigado com a descoberta deles, eles rapidamente se concentraram nos quarks bottom, que são muito mais pesados - os cálculos mostraram que foram necessários 230 MeV para fundir esses quarks, mas isso resultou em uma liberação líquida de aproximadamente 138 MeV, que a equipe calculou foi aproximadamente oito vezes mais do que a quantidade liberada durante a fusão do hidrogênio.
Uma vez que a fusão do hidrogênio está no cerne das bombas de hidrogênio, os pesquisadores ficaram naturalmente alarmados com suas descobertas. Tanto que consideraram não publicar seus resultados. Mas cálculos subsequentes mostraram que seria impossível causar uma reação em cadeia com quarks porque eles existem por um período de tempo muito curto - aproximadamente um picossegundo - não o suficiente para detonar outro bárion. Eles se decompõem em muito menores, quarks leves menos perigosos.
Os pesquisadores destacam que seu trabalho ainda é puramente teórico. Eles não tentaram fundir quarks bottom, embora eles observem que deve ser tecnicamente viável no LHC, caso os outros considerem isso uma experiência que valha a pena.
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