Scientia

Nimic nu mai poate fi mai dens, exceptând găurile negre, decât plasma quark-gluon creată recent în incinta Large Hadron Collider, spun cercetătorii. Această stare exotică a materiei se presupune că a caracterizat Universul la foarte scurt timp după Big Bang.

De peste o sută de mii de ori mai fierbinte decât interiorul Soarelui, densitatea sa întrece chiar pe cea a stelelor neutronice. Un centimetru cub ar cântări 40 de miliarde de tone.

Plasma quark-gluon este formată, aşa cum sugerează şi numele, din quarcuri şi gluoni. Quarcurile sunt particulele ce intră în compoziţia binecunoscuţilor protoni şi neutroni ce se regăsesc în atomii tuturor elementelor ce ne înconjoară, iar gluonii leagă laolaltă quarcurile prin intermediul forţei tari.

La LHC plasma quark-gluon a fost obţinută anul trecut prin ciocnirea unor nuclee de plumb la viteze apropiate de cea a luminii. Anterior a mai fost obţinută acest tip de plasmă şi la Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) din New York. Însă substanţa rezultată la CERN este de două ori mai fierbinte. Trecând peste acest fapt, cele două variante de plasmă quark-gluon au proprietăţi similare. Ambele se comportă ca un lichid perfect, cu frecare aproape zero.

“Dacă amesteci ceaiul în ceaşcă cu o linguriţă, după întreruperea mişcării la un moment dat lichidul se va opri. Când amesteci un lichid perfect, acesta îşi continuă mişcarea practic la nesfârşit”, explică David Evans, Fizician la Universitatea Birmingham din Marea Britanie şi lider de echipă la detectorul ALICE al LHC.

Teoriile spun că la foarte puţin timp după Big Bang, datorită temperaturii extreme, quarcurile şi gluonii erau mai slab legaţi între ei, iar plasma quark-gluon se comporta ca un gaz. Mai târziu abia a devenit lichidă, pentru ca în cele din urmă, când temperatura a scăzut îndeajuns, să se condenseze şi să dea naştere particulelor complexe. Echipa ALICE va căuta în continuare să observe acest comportament specific gazelor.

Thomas Ludlam, şeful departamentului de fizică de la RHIC, spune că ar fi surprins să fie observată o stare de tranziţie de la gaz la lichid în plasma quark-gluon de la LHC, teoriile spunând că aceasta ar trebui să apară la temperaturi mai ridicate decât cele produse la CERN. În schimb, la RHIC se încearcă obţinerea unei plasme de energie mai mică, pentru a descoperi unde este punctul de la care începe formarea protonilor şi neutronilor.

În schimb, LHC funcţionează deocamdată doar la jumătate din puterea sa, iar pe viitor se aşteaptă să fie create variante şi mai dense de plasmă quark-gluon.

Bibliografie:
News.NationalGeographic