Os núcleos podem ser redondos, como uma bola de futebol, ou oblongo, como uma bola de futebol. Outros são ligeiramente oblongos, mas deformados, como uma batata. Uma das duas únicas maneiras de observar a terceira forma, raramente encontrado, é quando o núcleo oscila como um topo torto.

Os pesquisadores já haviam visto esses raros núcleos triaxiais balançarem em seus mais curtos, eixos transversais. Mas pesquisadores e colaboradores da Universidade de Notre Dame descobriram recentemente que os núcleos também oscilam em seus eixos intermediários. Sua pesquisa, "Movimento oscilante longitudinal em ¹⁸⁷ Au, "foi publicado recentemente no principal jornal de física, Cartas de revisão física .

O trabalho levou de quatro a cinco dias para ser concluído depois que a equipe se reuniu no Laboratório Nacional de Argonne, em Illinois. Estudante de pós-graduação em física da Notre Dame, Nirupama Sensharma, quem foi o primeiro autor do artigo, passou cerca de um ano analisando os dados. Seu trabalho foi destaque recentemente em Natureza .

Sensharma trabalhou com Umesh Garg, professor do Departamento de Física, desenvolver um experimento usando um isótopo de ouro para descobrir se o núcleo oscilou conforme previsto em um modelo teórico desenvolvido por Stefan Frauendorf, também professor do Departamento de Física. Frauendorf tinha a hipótese de que os núcleos triaxiais teriam dois tipos diferentes de movimento oscilante.

A pesquisa fundamental, que Garg disse não ter uma aplicação imediata para a tecnologia, foi escolhida como seleção do editor da revista. Também foi destacado como uma sinopse em Física, a revista online da American Physical Society. Os artigos selecionados para cobertura devem incluir um avanço experimental, ou fornecer uma teoria com uma nova perspectiva, entre outros critérios.

"Onde reside a sua importância é na confirmação do poder preditivo do quadro teórico subjacente, gerando mais confiança em outras previsões sobre física nuclear, "Garg disse." Este, entre outras coisas, pode nos ajudar a entender como vários processos acontecem em ambientes estelares, e como os elementos pesados, como ouro, são formados no universo. "

Em 2016, Frauendorf sugeriu um experimento em um núcleo de ouro após prever que deveria existir oscilação.

"O grupo do professor Garg criou um excelente experimento para medir a distribuição da radiação, "Frauendorf disse, observando que o experimento validou sua previsão.

O trabalho, financiado pelo Departamento de Energia dos EUA, foi concluído no Laboratório Nacional de Argonne dentro de um instrumento chamado Gammasfera. Gammasphere é o espectrômetro de raios gama mais poderoso do mundo, e coleta dados de raios gama após a fusão de íons pesados. Dentro da Gammasfera, um feixe de íons e o núcleo alvo se combinam para criar um muito mais pesado, núcleo altamente excitado que emite raios gama. Ao observar o padrão e as propriedades dos raios gama, os pesquisadores podem descobrir a estrutura do núcleo - e um núcleo oscilante tem uma estrutura muito específica.

Inicialmente, Garg e seus colaboradores planejaram procurar oscilações em 189Au, mas acabou populando acidentalmente outro isótopo de ouro, 187Au, mais fortemente. O erro foi acidental.

"Aquele estava certo, acontece que, "Garg disse." Mas é assim que a ciência funciona; se tivéssemos feito o experimento exatamente como planejado, Eu provavelmente teria voltado e dito, isso não parece muito o que estamos procurando. "