Durante décadas, os cientistas acreditaram que o chumbo-208 é um núcleo atômico de "mágica dupla" e altamente estável em uma forma perfeitamente esférica. No entanto, um novo estudo inovador quebra esta suposição, revelando que o seu núcleo é na verdade alongado, muito parecido com uma bola de rugby.
Usando espectrômetros avançados de raios gama e colisões de partículas em alta velocidade, os pesquisadores descobriram um comportamento quântico inesperado que contradiz a teoria nuclear de longa data. A descoberta força os físicos a repensar os fundamentos da estrutura nuclear, potencialmente remodelando a nossa compreensão dos elementos pesados e da sua formação no universo.
Uma equipe de pesquisa internacional liderada pelo Grupo de Física Nuclear da Universidade de Surrey derrubou o conhecimento de longa data sobre o chumbo-208 (208Pb). Anteriormente, os cientistas pensavam que o núcleo era perfeitamente esférico, mas as novas descobertas sugerem que é ligeiramente alongado. A descoberta desafia ideias fundamentais sobre a estrutura dos núcleos atómicos e pode remodelar a nossa compreensão de como os elementos mais pesados do Universo são formados.
O Lead-208 é famoso por sua superestabilidade de "núcleo mágico duplo" e é o núcleo mais pesado já descoberto. No entanto, um estudo publicado na Physical Review Letters analisou a sua forma utilizando técnicas experimentais de alta precisão. Os pesquisadores descobriram que o núcleo do chumbo-208 não é uma esfera perfeita, mas é habilmente esticado em forma de bola de rugby (esfera longa).
Dr. Jack Henderson, pesquisador principal do estudo da Escola de Matemática e Física da Universidade de Surrey, explicou:
"Conseguimos realizar este tipo de estudo utilizando o equipamento experimental mais sensível do mundo, combinando quatro medições independentes, o que nos permitiu fazer esta observação desafiadora. O que vimos surpreendeu-nos e demonstrou conclusivamente que o chumbo-208 não é esférico, como se poderia ingenuamente acreditar. Estas descobertas desafiam diretamente o trabalho dos nossos colegas na teoria nuclear e abrem um caminho emocionante para pesquisas futuras."
Os cientistas usaram o espectrômetro de raios gama GRETINA de última geração no Laboratório Nacional de Argonne, em Illinois, para bombardear átomos de chumbo com um feixe de partículas de alta velocidade acelerado a 10% da velocidade da luz - equivalente a orbitar a Terra uma vez por segundo. A interação produziu uma impressão digital única de raios gama que registrou as propriedades dos estados quânticos excitados no núcleo chumbo-208 – em outras palavras, o núcleo estava excitado – e foi usada para determinar sua forma.
Os físicos teóricos, incluindo os do Grupo de Teoria Nuclear de Surrey, estão a revisitar os modelos utilizados para descrever os núcleos atómicos, à medida que as experiências mostram que a sua estrutura é muito mais complexa do que se pensava anteriormente.
O professor Paul Stevenson, principal teórico do estudo na Universidade de Surrey, disse:
"Estas experiências altamente sensíveis lançam uma nova luz sobre algo que pensávamos saber tão bem, e apresentam novos desafios na compreensão do porquê. Uma possibilidade é que as vibrações do núcleo de chumbo-208 durante a experiência não tenham sido tão regulares como se supunha anteriormente. Estamos agora a refinar ainda mais a nossa teoria para determinar se estas ideias estão corretas."
A investigação, que reúne uma equipa de especialistas dos principais centros de investigação em física nuclear da Europa e da América do Norte, desafia os princípios fundamentais da física nuclear e abre novos caminhos para a investigação em estabilidade nuclear, astrofísica e mecânica quântica.
Compilado de /ScitechDaily