p Em 1973, O físico russo A.B. Migdal previu o fenômeno de condensação de píons acima de um ponto crítico, extremamente alta - várias vezes maior do que para a matéria normal - densidade nuclear. Embora essa condensação nunca tenha sido observada, espera-se que desempenhe um papel fundamental no rápido processo de resfriamento do núcleo das estrelas de nêutrons. Esses objetos estelares pesados ​​do tamanho de uma cidade são tão densos que na Terra, uma colher de chá pesaria um bilhão de toneladas. p Recentemente, pesquisadores do RIKEN Nishina Center for Accelerator-Based Science e da Kyushu University, realizando um experimento na RIKEN RI Beam Factory em um isótopo de estanho muito rico em nêutrons, investigou se este processo poderia realmente ocorrer em estrelas de nêutrons com a massa de cerca de 1,4 vezes a do nosso sol. Investigações semelhantes foram realizadas anteriormente em isótopos estáveis, como 90Zr ou 208Pb, mas desta vez os pesquisadores decidiram estudar o caso de 132Sn, um isótopo de estanho. Este núcleo duplamente instável mágico tem uma estrutura bastante simples que torna os cálculos teóricos facilmente comparados a outros isótopos com massa semelhante. Além disso, 132Sn com seu grande excesso de nêutrons (consiste em 50 prótons e 82 nêutrons) oferece melhores condições do que os isótopos estáveis ​​para estender este estudo em direção à matéria de nêutrons pura nas estrelas de nêutrons.

p Um feixe de coquetel secundário contendo 132Sn foi produzido pela fragmentação de um projétil de um feixe primário de urânio colidindo com um alvo grosso de berílio. Então, um alvo de hidrogênio líquido foi irradiado com 132Sn. Resultando na excitação coletiva dos nêutrons e prótons dos núcleos de estanho, com o spin do nêutron e o spin do próton oscilando fora de fase. Este modo de excitação, chamado de "ressonância gigante, "é adequado para estudar as interações de curto alcance que, embora seja crucial no início da condensação de píons, são complexos e extremamente difíceis de medir.

p De acordo com Masaki Sasano do RIKEN Nishina Center, que é um dos primeiros autores deste estudo, o resultado deles, que foi publicado no Cartas de revisão física Diário, mostra que a condensação de píons deve ocorrer em cerca de duas vezes a densidade nuclear normal, que pode ser realizado em uma estrela de nêutrons com uma massa de 1,4 vezes a do sol. Sasano disse que, para entender a possibilidade da condensação de píons completamente, eles planejam estender esses estudos únicos de ressonâncias gigantes para outros núcleos ricos em nêutrons que estão muito além da linha de estabilidade, tendo grande assimetria nêutron-próton.