Tiffany Bowman, Jen Abramowitz / Brookhaven National Laboratory
Impressão de artista de colisões de iões pesados a gerar um campo magnético imensamente forte
Mais forte do que um magnetar, 10 mil biliões de vezes mais forte do que o íman do seu frigorífico. O campo magnético mais forte do Universo foi criado aqui mesmo, num laboratório na Terra.
Investigadores no Colisionador de Iões Pesados Relativísticos (RHIC) do Laboratório Nacional de Brookhaven, do Departamento de Energia dos EUA, descobriram que os campos magnéticos mais fortes do universo podem potencialmente ser criados na Terra.
A força destes campos magnéticos pode mesmo superar até a dos campos encontrados nos fenómenos cósmicos conhecidos como magnetars.
Os magnetars, núcleos densos das estrelas de neutrões, são conhecidos pelos seus campos magnéticos extremamente altos, alcançando cerca de 100 biliões de gauss, a unidade de medida do fluxo magnético ou da densidade do fluxo magnético, explica o Science Alert.
No entanto, os campos magnéticos gerados em laboratório na Terra, durante a colisão de núcleos de iões pesados, podem exceder significativamente esta força.
As experiências conduzidas no RHIC envolveram a colisão de núcleos de iões pesados, criando colisões descentradas que libertaram um jato de material, incluindo partículas como quarks e gluões.
Ao analisar o resultado destas colisões, os físicos conseguiram obter dados sobre as propriedades do plasma de quark-gluão, e as interações de quarks e antiquarks.
O plasma de quark-gluão, ou QGP, um estado da matéria que se pensa ter existido logo após o Big Bang, é composto por quarks e gluões antes de se combinarem para formar protões e neutrões.
Os resultados da pesquisa, que foram apresentados num artigo publicado esta semana na Physical Review X, sugerem que as colisões podem gerar campos magnéticos tão fortes quanto 1018 gauss, aproximadamente 10.000 vezes mais forte do que os gerados por magnetars e 10 mil biliões de vezes mais forte do que o íman de um frigorífico típico.
Roger Stoutenburgh, Jen Abramowitz / Brookhaven National Laboratory
O detetor STAR com uma imagem sobreposta que mostra o rasto de partículas de alta energia geradas por colisões ouro-ouro
Ao fazer colidir núcleos de ouro, bem como núcleos de ruténio e zircónio, em vários níveis de energia, os investigadores conseguiram rastrear as partículas afetadas pelos campos magnéticos, o que lhes permitiu medir a condutividade elétrica do QGP, propriedade que nunca tinha sido medida antes.
“Esta é a primeira medição da forma como os campos magnéticos interagem com o plasma de quark-gluão”, diz Diyu Shen, físico do do Laboratório Nacional de Brookhaven em nota de imprensa publicada no site da instituição.
A presença destes campos magnéticos fortes foi inferida a partir do comportamento dos quarks carregados libertados durante as colisões.
Estes campos magnéticos, embora incrivelmente fortes, são fugazes, durando apenas uma fração de segundo. Mas, diz o físico Gang Wang, da colaboração Solenoidal Tracker do RHIC (STAR), “este é provavelmente o campo magnético mais forte do Universo“.
