CERN Confirma Comportamento Líquido Coerente do Plasma de Quarks e Glúons

Cientistas que operam no Grande Colisor de Hádrons (LHC) do CERN, uma instalação de 27 quilômetros de circunferência próxima a Genebra, Suíça, confirmaram empiricamente que o plasma de quarks e glúons (QGP) exibe o comportamento de um líquido notavelmente coerente. Este estado da matéria, que se acredita ter existido no Universo nos seus primeiros microssegundos após o Big Bang, foi recriado através da colisão de íons pesados de chumbo em velocidades próximas à da luz, simulando as condições extremas do cosmos primordial. A confirmação resolve um debate persistente na física sobre a natureza fundamental do QGP, que precedeu a formação de prótons e nêutrons.

A base da descoberta reside na observação de rastros mensuráveis deixados por quarks rápidos ao atravessarem o plasma, um fenômeno análogo às ondulações criadas por um objeto na água. A equipe de pesquisa, liderada pelo Professor Yen-Jie Lee do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), empregou uma técnica analítica inovadora para isolar a resposta do meio a um único quark. Essa metodologia permitiu aos pesquisadores constatar que o plasma possui densidade suficiente para retardar um quark e gerar respingos e redemoinhos característicos de um fluido, validando a descrição do QGP como uma "sopa primordial".

O estudo baseou-se na análise de aproximadamente 2.000 eventos de colisão, focando especificamente em instâncias onde um quark se movia em oposição a um bóson Z neutro. Esta evidência empírica fornece validação robusta aos modelos teóricos que descrevem os momentos iniciais do universo, sugerindo que o QGP é o primeiro e mais quente líquido formado, teorizado como um líquido quase perfeito com atrito interno extremamente baixo. Experimentos anteriores no Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) do Brookhaven National Laboratory já haviam indicado que o QGP se assemelhava mais a um fluido perfeito do que a um gás, mas a natureza exata de sua resposta a partículas em trânsito permanecia em discussão. A pesquisa que fundamentou esta confirmação foi publicada no periódico Physics Letters B.

O Professor Lee, que também é membro do Laboratório de Ciência Nuclear do MIT e ex-co-convene do grupo de Física de Íons Pesados na colaboração CMS, planeja aplicar esta nova abordagem a conjuntos de dados maiores. O objetivo futuro é extrair propriedades detalhadas, como a extensão dos rastros e a velocidade de dissipação, o que auxiliará na caracterização de como o QGP transporta energia e momento, e como seu comportamento fluido influenciou a evolução cósmica inicial. Este avanço é crucial para a física de altas energias, complementando o trabalho de outros experimentos do LHC, como ALICE e ATLAS, que estudam o QGP e fenômenos como o atenuamento de jatos. A comunidade científica aguarda a 22ª Conferência Internacional sobre Estranheza na Matéria de Quarks (SQM2026), agendada para ocorrer em Los Angeles, UCLA, de 22 a 27 de março de 2026, onde se espera que avanços teóricos e experimentais sobre a cromodinâmica quântica em altas temperaturas sejam destacados.