Violação de simetria de paridade em interações fortes
Desde 2000 o acelerador RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider), localizado no Laboratório Nacional de Brookhaven, vem realizando colisões entre íons-pesados a energias relativísticas com o intuito de estudar a matéria nuclear em condições extremas de temperatura, similares àquelas esperadas em instantes imediatamente após o Big-Bang, nos primórdios do Universo. Nessas situações extremas observa-se que a matéria não encontra-se confinada em hádrons, como atualmente, e sim em um estado no qual quarks e glúons se propagam quase que livremente. Esse estado, observado no RHIC, é denominado de Plasma de Quarks e Glúons e o seu estudo ajuda a entender a dinâmica do Universo na sua infância.
Recentemente a colaboração STAR (Solenoidal Tracker At RHIC), que conta com a participação de pesquisadores do IFUSP, publicou resultados nos quais se observa a quebra de simetria de paridade em interações fortes. A simetria de paridade ocorre quando a taxa de observação de um dado evento ocorre da mesma forma se observado diretamente ou através da sua reflexão especular. A análise dos dados obtidos sugere que no interior do plasma de quarks e glúons haja a formação de bolhas e que, nessas bolhas, a simetria de paridade não seja respeitada. Nos instantes iniciais da colisão entre íons relativísticos há a produção de campos magnéticos de extrema intensidade. Observa-se que quarks com carga positiva possuem preferência de emergir no mesmo sentido desses campos magnéticos enquanto quarks negativos preferem emergir no sentido oposto. Quando visto através de um espelho, essa preferência se inverte, indicando violação de paridade.
Todos os estudos anteriores, em energias mais baixas, confirmavam, com elevada precisão, a simetria de paridade em interações fortes. Essa observação, publicada pelo experimento STAR, é realmente intrigante. Essa quebra de simetria pode ter sido importante nos instantes iniciais de evolução do Universo, ajudando a explicar, por exemplo, a predominância de matéria sobre anti-matéria atualmente.
Mais informações podem ser obtidas na nota à imprensa do Laboratório Nacional de Brookhaven [1] ou no artigo submetido para publicação pela colaboração STAR [2].
[1] http://www.bnl.gov/bnlweb/pubaf/pr/PR_display.asp?prID=1073
[2] http://arxiv.org/abs/0909.1717
Alejandro Szanto de Toledo, Alexandre A. P. Suaide e Marcelo G. Munhoz
Grupo de Íons-Pesados Relativísticos do IFUSP
