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A descoberta do tetranêutron?

Pesquisadores podem ter descoberto o tetranêutron, um núcleo atômico com apenas 4 nêutrons. O que teoricamente não devia existir.

Fonte: ScienceNews (Traduzido para o Português)

Por 6 décadas, pesquisadores procuraram por um aglomerado de 4 nêutrons chamado de tetranêutron. Mas a evidência da sua existência tem sido incerta. Agora, cientistas disseram que observaram aglomerados de nêutrons que parecem ser tetranêutrons. O resultado reforça de que os 4 nêutrons são mais do que um fruto da imaginação dos físicos. Mas alguns cientistas duvidam de que os declarados tetranêutrons são realmente aquilo que parecem.

Ao contrário de um núcleo atômico, onde prótons e nêutrons estão fortemente unidos, o proposto tetranêutron parece ser quase unido, ou em estado ressonante. Significa que o aglomerado pode durar apenas alguns instantes, neste caso, em menos de um bilionésimo ou trilhonésimo de segundo, os pesquisadores relataram em 23 de Junho na Nature.

Os tetranêutrons fascinam os físicos, porque se confirmado, o aglomerado pode ajudar os cientistas a isolar e sondar as misteriosas forças nêutron-nêutron e o funcionamento interno do núcleo atômico. Todos os núcleos atômicos contêm um ou mais prótons. Portanto, os cientistas não têm um entendimento completo das forças atuando em grupos compostos apenas de nêutrons.

Identificar conclusivamente o conjunto de 4 nêutrons seria uma novidade. “Até agora, não havia observação real de tal sistema composto por apenas 4 nêutrons”, disse a física nuclear Meytal Duer, da Universidade Técnica de Darmstadt, na Alemanha.

como produzir o tetranêutron
Para criar um tetranêutron, um átomo de hélio-8, isótopo de 2 prótons e 6 nêutrons, colide com um próton. O resultado da reação é uma partícula alfa, um próton e um tetranêutron. Mesma fonte da notícia.
equipamento para detectar o tetranêutron
Equipamento usado para fazer a reação nuclear acima e detectar o tetranêutron. Tracking detectors = detectores de rastreamento, reaction chamber = câmara de reação. Fonte: Inovação Tecnológica.

Medindo os momentos da partícula alfa e do próton ricocheteados, os pesquisadores determinaram a energia dos 4 nêutrons. A medição revelou uma assinatura de uma ressonância, uma curva do tipo “bump” no gráfico de energia dos nêutrons em várias colisões.

No passado, haviam indicações, mas não estava muito claro se tetranêutrons existiam, disse a física nuclear Marlène Assié, do Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie em Orsay, França. Em 2016, Assié e seus colegas relataram pistas de alguns tetranêutrons. No novo estudo, os pesquisadores observaram aproximadamente 30 aglomerados. “A curva “bump” no novo gráfico é muito mais clara”, ela disse, “Não tenho dúvidas desta medição.”

outra reação para produzir tetranêutron
Outra reação para produzir tetranêutrons. Foi feita em 2016, em um laboratório do Instituto Riken, em Wako, Japão. Fonte: ScienceNews.

Mas cálculos teóricos sobre o que acontece quando 4 nêutrons colidem geraram ceticismo sobre a existência da ressonância do tetranêutron. Se as forças entre nêutrons são fortes o suficiente para criar uma ressonância, certos tipos de núcleos atômicos deveriam existir e sabe-se que não existem, disse a física teórica nuclear Natalia Timofeyuk, da Universidade de Surrey, em Guildfor, Inglaterra.

Devido à esta contradição, ela pensa que os pesquisadores não observaram uma ressonância verdadeira, mas um efeito ainda não compreendido. Por exemplo, ela afirma que a curva “bump” pode ser resultado de uma “memória” que os nêutrons retêm, sobre como eles se arranjavam dentro do núcleo de hélio-8.

Outros tipos de cálculos teóricos estão mais próximos dos novos resultados. “Os resultados teóricos estão muito controversos, eles preveem uma ressonância de tetranêutron, em acordo com o resultado mostrado neste paper, ou não preveem ressonância nenhuma”, disse o físico nuclear teórico Stefano Gandolfi, do Laboratório Nacional de Los Alamos, no Novo México. Mais cálculos serão necessários para entender os resultados do experimento.

Novos experimentos podem ajudar também. Porque detectar nêutrons, que não têm carga elétrica, é mais difícil do que detectar partículas carregadas, os pesquisadores não observaram diretamente os 4 nêutrons. Em experiências futuras, Duer e seus colegas esperam encontrar nêutrons e definir as propriedades dos tetranêutros.

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