CERN explica rasto num plasma semelhante ao primordial

O CERN voltou a explicar uma observação que ajuda a estudar uma forma de matéria semelhante à que existiu nos primeiros instantes do Universo. Ao analisar colisões de núcleos de chumbo, a colaboração CMS encontrou um sinal compatível com o rasto deixado por partículas que atravessam um plasma de quarks e gluões.

A explicação foi publicada pelo CERN a 29 de outubro, mas o resultado não é uma descoberta dessa data: o estudo saiu em agosto de 2026 e usa dados recolhidos em anos anteriores. O rasto não é uma fotografia direta; aparece como um padrão estatístico nas partículas registadas pelo detetor.

Uma matéria semelhante à do Universo jovem

Os quarks são componentes de partículas como os protões e os neutrões; os gluões participam na força que os mantém ligados. Nos primeiros microssegundos após o Big Bang, o Universo era tão quente que quarks e gluões formavam um estado de matéria diferente, conhecido como plasma de quarks e gluões.

No Grande Colisor de Hadrões, o LHC, colisões entre núcleos de chumbo conseguem produzir brevemente um plasma deste tipo. Os investigadores não recolheram matéria do Universo primordial: recriaram condições que permitem estudar algumas das suas propriedades.

O que significa deixar um rasto

Em algumas colisões, surgem quarks ou gluões muito energéticos que atravessam o plasma e dão origem a feixes estreitos de partículas, chamados jatos. Ao atravessarem o meio, transferem-lhe energia e movimento. Uma previsão teórica é que essa interação deixe uma perturbação comparável, como imagem, ao rasto de um barco na água.

A equipa estudou pares de jatos em direções opostas e procurou um défice de partículas associado ao rasto. Para distinguir o efeito do plasma de outros processos, comparou colisões de chumbo com colisões de protões. Os dados usados foram recolhidos em 2018 e 2017, respetivamente.

O sinal e os próximos passos

Segundo a colaboração CMS, o sinal é mais forte nas colisões em que os núcleos de chumbo se sobrepõem mais. Numa das seleções estudadas, o resultado afasta-se da hipótese sem rasto por mais de cinco desvios-padrão — uma medida estatística da força do sinal nessas condições, não uma garantia absoluta sobre todas as interpretações.

Já havia indícios anteriores do efeito, mas o estudo publicado apresenta uma observação com pares de jatos. O resultado dá aos físicos mais uma forma de testar modelos sobre a perda de energia das partículas e a resposta do plasma; não resolve, por si só, todos os detalhes desses mecanismos.