Colisões de íons pesados no Massive Hadron Collider (LHC) no CERN, na Suíça, reproduzem as condições extremas que existiam no universo emblem após o Huge Bang. Essas condições permitem a criação de hipernuclei, núcleos contendo prótons, nêutrons e seus primos mais pesados e mais curtos, hiperões, que consistem em quarks para cima, para baixo e estranhos. Agora, estudando essas colisões de íons pesados, a colaboração de Alice descobriu um hipernúcleo chamado Anti-Hiperhelium-4 (1). As medidas da equipe desse Hypernucleus e outros podem restringir modelos de física de partículas e estrelas de nêutrons.
Dezenas de diferentes hipernuclei foram detectadas anteriormente. Mas seus colegas antimatérias são muito mais difíceis de fazer e, até agora, apenas dois tipos foram vistos. Em 2010, a colaboração da estrela no Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) no Laboratório Nacional de Brookhaven, Nova York, viu o anti -hipertriton (que tem um antiproton, um antineutron e um anti -hiperônio). Então, em 2024, essa equipe detectou anti-hidrogênio-4 (um antiproton, dois antineutrões e um anti-hiperônio). A colaboração de Alice fez o próximo avanço em número atômico observando anti-hiperhelium-4 (dois antiprotons, um antineutron e um anti-hiperônio). O feito foi possível porque os íons colidem com energias muito mais altas no LHC do que no RHIC.
A colaboração de Alice mediu as massas e a produção de rendimentos de hiper-hidrogênio-4 e hiperhelium-4 e suas contrapartes antimatérias. As massas, que eram cerca de 4 vezes a de um próton, e os rendimentos eram consistentes com os valores previstos e previamente medidos. Os rendimentos previstos foram baseados em um modelo de física de partículas chamado modelo de hadronização estatística; portanto, os resultados confirmam que esse modelo pode fornecer uma descrição precisa da formação de hipernucleus em colisões de íons pesados. Os refinamentos para o modelo podem ajudar os astrônomos a entender o impacto de hiperões e outras partículas exóticas na estrutura interna das estrelas de nêutrons.
–Ryan Wilkinson
Ryan Wilkinson é um editor correspondente para Revista de Física com sede em Durham, Reino Unido.
Referências
S. Acharya et al. (Alice Collaboration), “Primeira medição de UM = 4 hipernúcleos e anti -hipernúcios no LHC, ” Phys. Rev. Lett.134162301 (2025).
Os principais quarks e antiquarros foram detectados em colisões de íons pesados no Massive Hadron Collider, mostrando que todos os seis sabores de quark estavam presentes nos primeiros momentos do universo. Leia mais »
