A partícula α, também conhecida como hélio-4, consiste em dois prótons e dois nêutrons. Embora seja um dos núcleos atômicos mais extensivamente estudados, a natureza precisa de seus estados excitados permanece obscura.

Um estudo experimental recente sobre o primeiro estado excitado do hélio-4, rotulado como 0 ⁺ ₂ por cientistas, levantou um novo debate devido a uma grande discrepância entre os dados dos experimentos e as previsões teóricas.

Para entender melhor a natureza deste estado, o Prof. Nicolas Michel do Instituto de Física Moderna (IMP) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) e seus colaboradores empregaram o modelo de concha Gamow sem núcleo para estudar a estrutura da ressonância 0 ⁺ ₂ estado de hélio-4. A pesquisa foi publicada em Physical Review Letters e destacado como um artigo "Destaque em Física".

O 0 ⁺ ₂ o estado do hélio-4 só é liberado em cerca de 410 keV. É um emissor de um próton, mas tem uma vida útil muito curta. O 0 ⁺ ₂ a ressonância tem sido tradicionalmente vista como um modo de respiração ou como uma excitação de buraco de partícula de seu estado fundamental de hélio-4.

Michel e seus colaboradores forneceram novas descrições para o 0 ⁺ ₂ estado de hélio-4. Eles previram uma estrutura bastante complexa para o 0 ⁺ ₂ ressonância exibindo um forte acoplamento contínuo entre os vários canais de decaimento.

Verificou-se que o acoplamento contínuo impacta fortemente a natureza deste estado de emissão de prótons, e foi obtida a melhor concordância com os dados experimentais para o fator de forma monopolo na energia experimental.

Os pesquisadores sugeriram que o 0 ⁺ ₂ O estado não deve ser visto como uma oscilação respiratória ou uma excitação de buraco de partícula, mas, pelo contrário, como uma ressonância ampla alinhada ao limiar.

Mais informações: N. Michel et al, Descrição da ressonância 0+2 de decaimento de prótons da partícula α, Physical Review Letters (2023). DOI:10.1103/PhysRevLett.131.242502
Fornecido pela Academia Chinesa de Ciências