La forma del núcleo de xenón dejó de ser un misterio ⚡ экспресс
Para el núcleo de xenón-129 se ha realizado una extracción cuantitativa de las propiedades de correlación a partir de datos de colisiones en el Gran Colisionador de Hadrones usando inferencia bayesiana. La combinación de un modelo de rotor deformado, que describe la dinámica de muchos cuerpos de protones y neutrones, con simulaciones hidrodinámicas de la evolución de las colisiones permitió un análisis global de eventos Xe-Xe y Pb-Pb. Se estableció que la forma del 129Xe es cercana a la triaxialidad máxima, lo que coincide con los cálculos de campo medio para isótopos de xenón lejos de capas cerradas. Con base en la información obtenida sobre el estado fundamental del núcleo, se calcularon correlaciones de dos y tres partículas, lo que impone nuevas restricciones para los métodos ab initio de la teoría nuclear. Así, los experimentos en colisionadores se confirman como una forma de cuantificar las correlaciones nucleónicas causadas por fuerzas residuales de la cromodinámica cuántica.
Los núcleos atómicos no siempre se parecen a bolas de billar. Algunos son alargados como cigarros, otros achatados. En el xenón-129, la forma recuerda a una patata: un elipsoide abultado de tres ejes. Para determinar esta forma, los físicos emplearon un método parecido a la colisión de dos tortitas de masa: acelerando los núcleos hasta velocidades cercanas a la luz y haciéndolos chocar, a partir de la dispersión de los fragmentos reconstruyen la geometría original.
Usando datos del Gran Colisionador de Hadrones e ingeniosos métodos matemáticos para tener en cuenta las incertidumbres, el equipo descubrió que el núcleo de xenón está alargado en tres direcciones casi al máximo posible. Esto coincidió inesperadamente con los cálculos cuánticos, lo que confirma la validez del Modelo Estándar. Lo más sorprendente es que dicho núcleo no está en reposo, sino que se bambolea constantemente, girando alrededor de varios ejes, como un trompo enredado. Esta rotación produce un patrón de radiación caprichoso que ahora se puede captar en los experimentos.
De esta manera, el colisionador se convierte en una especie de espectroscopio, permitiendo asomarse al corazón del átomo. El aumento del desorden (entropía) en las colisiones es inevitable, pero es el precio por obtener información única. La idea se remonta a Rutherford y a sus seguidores Fermi y Bethe.
🎯 Los núcleos triaxiales, como trompos cuánticos, se bambolean en el espacio girando alrededor de varios ejes a la vez. Esto crea un patrón intrincado de su radiación.