&bala; Física 17, s157
Um método proposto poderia detectar estados de vórtice de partículas de alta energia por meio de um fenômeno de dispersão denominado superkick.
Fótons, elétrons e outras partículas podem se propagar como pacotes de ondas com frentes de ondas helicoidais que carregam um momento angular orbital. Esses estados de vórtice podem ser usados para sondar a dinâmica de sistemas atômicos, nucleares e hadrônicos. Recentemente, pesquisadores demonstraram estados de vórtice de fótons de raios X e propuseram maneiras de realizar tais estados para partículas em energias mais altas (MeV a GeV). Mas verificar estados de vórtices de alta energia será um desafio, porque as técnicas de caracterização utilizadas em energias mais baixas teriam um desempenho insatisfatório. Zhengjiang Li, da Universidade Solar Yat-sen, na China, e seus colegas do Instituto de Óptica e Mecânica Fina de Xangai propõem um novo método de diagnóstico para estados de vórtices de alta energia. A abordagem deles revelaria tais estados por meio de um fenômeno de dispersão exótico chamado superkick.
Um superkick é um efeito teorizado que ocorre quando um átomo colocado próximo ao eixo de um feixe de luz de vórtice absorve um fóton. Sob tais condições, o átomo pode ser empurrado para o lado com um momento transversal maior que o transportado pelo fóton. Li e seus colegas consideraram um superkick semelhante envolvendo elétrons. Eles analisaram a colisão frontal elástica de dois pacotes de ondas de elétrons a ten MeV, um em estado de vórtice e outro em estado não-vórtice. De acordo com seus cálculos, dois elétrons no feixe, após espalhamento, adquiririam um momento transversal whole diferente de zero que poderia ser detectável. Os pesquisadores prevêem uma assinatura inconfundível do estado do vórtice: o desequilíbrio do momento aumenta à medida que o ponto de colisão se aproxima do eixo do vórtice.
Os pesquisadores esperam que o efeito superkick – que nunca foi observado – seja detectável com configurações experimentais realistas. Eles dizem que a ideia poderia ser estendida a vórtices de alta energia de fótons, íons e até hádrons.
–Rachel Berkowitz
Rachel Berkowitz é editora correspondente da Revista Física com sede em Vancouver, Canadá.
Referências
- Z. Li e outros.“Detecção inequívoca de estados de vórtice de alta energia por meio do efeito superkick,” Física. Rev. 133265001 (2024).
