Grado di interazione tra i quark nelle collisioni oro-oro liquido. Immagine di credito: RHIC Clicca per ingrandire
Usando collisioni ad alta velocità tra atomi d'oro, gli scienziati pensano di aver ricreato una delle forme più misteriose della materia nell'universo: il plasma di quark-gluon. Questa forma di materia era presente durante il primo microsecondo del Big Bang e potrebbe ancora esistere ai nuclei di stelle dense e distanti.
Il professore di fisica della UC Davis Daniel Cebra è uno dei 543 collaboratori alla ricerca. Il suo ruolo principale era la costruzione dei dispositivi di ascolto elettronici che raccolgono informazioni sulle collisioni, un lavoro che ha paragonato alla "risoluzione dei problemi di 120.000 sistemi stereo".
Ora, usando quei rivelatori, "cerchiamo le tendenze in ciò che è accaduto durante la collisione per scoprire com'è il plasma a quark-gluon", ha detto.
"Abbiamo cercato di fondere neutroni e protoni, i mattoni dei nuclei atomici, nei loro quark e gluoni costituenti", ha detto Cebra. "Avevamo bisogno di molto calore, pressione ed energia, tutti localizzati in un piccolo spazio."
Gli scienziati hanno prodotto le giuste condizioni con collisioni frontali tra i nuclei degli atomi d'oro. Il plasma al quark-gluone risultante è durato un tempo estremamente breve - meno di 10-20 secondi, ha affermato Cebra. Ma la collisione ha lasciato tracce che gli scienziati hanno potuto misurare.
"Il nostro lavoro è come la ricostruzione di incidenti", ha detto Cebra. "Vediamo frammenti che escono da una collisione e ricostruiamo tali informazioni in punti molto piccoli."
Il plasma al quark-gluone doveva comportarsi come un gas, ma i dati mostrano una sostanza più liquida. Il plasma è meno comprimibile del previsto, il che significa che potrebbe essere in grado di supportare i nuclei di stelle molto dense.
"Se una stella di neutroni diventa abbastanza grande e densa, può passare attraverso una fase di quark o può semplicemente collassare in un buco nero", ha detto Cebra. “Per supportare una stella di quark, il plasma di quark-gluone avrebbe bisogno di rigidità. Ora ci aspettiamo che ci siano stelle di quark, ma saranno difficili da studiare. Se esistono, sono semi-infinitamente lontani. "
Il progetto è guidato dal Brookhaven National Laboratory e dal Lawrence Berkeley National Laboratory, con collaboratori di 52 istituzioni in tutto il mondo. Il lavoro è stato svolto nel Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) di Brookhaven.
Fonte originale: Comunicato stampa UC Davis
