Nos núcleos, todas as forças fundamentais da natureza estão em jogo. A densa região no centro de um átomo - onde os prótons e nêutrons são encontrados - é um lugar onde os cientistas podem testar sua compreensão das interações fundamentais dos menores blocos de construção da matéria no universo.

Saori Pastore, professor assistente de física em artes e ciências na Washington University em St. Louis, ajuda a explicar o que acontece nos núcleos quando eles decaem, espalham-se entre si ou entram em contato com partículas subatômicas.

Sua publicação recente, "Transições fracas em núcleos de luz, "em novembro Fronteiras na Física , contribui para um corpo cada vez mais preciso, cálculos descritivos da estrutura e reações nucleares.

A pesquisa da teoria nuclear de Pastore complementa diretamente o trabalho experimental no programa nacional de física nuclear e de partículas, como o trabalho que será realizado na Instalação para Feixes de Isótopos Raros (FRIB), uma instalação de usuário de US $ 760 milhões que o Departamento de Energia (DOE) está construindo na Michigan State University (MSU). Os físicos da Washington University têm colaborado por décadas com pesquisadores da MSU, um centro do meio-oeste para a ciência nuclear.

Pastore é o principal investigador de uma nova bolsa do DOE Office of Science, "Cálculos de Monte Carlo quântico das interações núcleo-leptão."

"Aqui na Washington University, realizamos cálculos microscópicos da estrutura nuclear e reações usando métodos teóricos e computacionais, "Disse Pastore." Isso nos permite reter totalmente a complexidade das correlações e dinâmicas nucleônicas, que são cruciais para explicar as propriedades nucleares.

"Fornecemos à comunidade uma estimativa precisa dos efeitos nucleares, " ela disse.

Com sua nova concessão DOE, Pastore está tentando calcular as taxas de decaimento beta em núcleos leves. Uma publicação recente da Physical Review C, escrito com o primeiro autor Garrett King, um estudante de pós-graduação em física na Washington University, estabelece a abordagem.

"Em decadência beta, um nêutron dentro do núcleo decai em um próton com a emissão de um elétron e um antineutrino, "Pastore disse." Essas taxas são conhecidas experimentalmente com grande precisão. Nós os usamos para testar a validade de nosso modelo microscópico.

"Usaremos a concessão para continuar este programa de cálculo de interações de neutrinos com núcleos - em particular, processos para os quais os dados experimentais são escassos ou difíceis de obter ou desconhecidos, " ela disse.

Pastore trabalha em estreita colaboração com a colaboradora Maria Piarulli, professor assistente de física, e membros do Quantum Monte Carlo Group da universidade para promover o trabalho da universidade com pesquisadores usando o novo FRIB. Ela também faz parte do Centro McDonnell para Física de Partículas e Nucleares das Ciências Espaciais, Grupo de pesquisa em Cosmologia e Gravitação.

Um nativo de Salento, Itália, Pastore costumava viajar muito para conferências e colaborações. Agora, por causa da pandemia COVID-19, muito desse trabalho está sendo feito online.

"É mais fácil para os teóricos colocar tudo online, "Disse Pastore." É um pouco cansativo às vezes, mas nada intransponível. Tenho muita sorte de poder continuar trabalhando e vendo meus colaboradores virtualmente.

"Acho que o que está faltando mesmo é algum tipo de tempo de qualidade com os colaboradores, com isso quero dizer ambientes informais para conversar e tomar um café, "ela disse." Que é, Eu acho, o que todos nós sentimos falta em geral. "