Núcleo atômico deformado pode sugerir a existência da força escura

Entre as teorias mais recentes, surge a ideia de que “forças escuras” poderiam atuar como um elo de interação entre a matéria visível e a hipotética matéria escura, ampliando nossa compreensão do universo.

Em 2020, físicos detectaram uma anomalia ao analisar a variação dos níveis de energia de elétrons em isótopos do elemento itérbio. Esse desvio inesperado dos resultados previstos levantou a possibilidade de uma nova interação fundamental na natureza. Caso confirmado, poderia ser o primeiro indício experimental de uma força escura mediada por bósons hipotéticos, responsáveis por uma interação desconhecida entre nêutrons e elétrons.

Para investigar essa hipótese, cientistas liderados por Tanja Mehlstaubler, do Instituto Federal de Física e Tecnologia (PTB) da Alemanha, decidiram refazer os experimentos com uma precisão centenas de vezes maior. O objetivo era verificar se a anomalia detectada era realmente um sinal de uma força desconhecida ou apenas uma característica do núcleo atômico.

Alta precisão e novos limites para forças escuras

A equipe utilizou espectroscopia óptica avançada com armadilhas de íons lineares de alta frequência e lasers ultraestáveis, além de um espectrômetro de massa de última geração para medir as proporções de massa dos isótopos. Essas técnicas permitiram alcançar uma precisão até 100 vezes superior às medições anteriores.

Os resultados confirmaram a existência da anomalia, fortalecendo a necessidade de novos estudos sobre sua origem. Além disso, os pesquisadores estabeleceram um novo limite para a possível existência das forças escuras, oferecendo direções para experimentos futuros e refinando os modelos teóricos que tentam descrevê-las.

Implicações na estrutura nuclear e astrofísica

Outra descoberta relevante foi a capacidade de obter informações detalhadas sobre a deformação do núcleo atômico ao longo da cadeia de isótopos de itérbio. Essa análise fornece pistas valiosas sobre a estrutura dos núcleos atômicos pesados e contribui para o estudo da matéria rica em nêutrons – fundamental para a compreensão das estrelas de nêutrons e da física nuclear em escalas extremas.

O estudo demonstra como a física atômica, nuclear e de partículas pode atuar em conjunto na busca por fenômenos ainda desconhecidos, abrindo novas perspectivas para a exploração da estrutura fundamental da matéria e possíveis interações além do modelo padrão.

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