Degré d'interaction entre les quarks dans les collisions or-or liquides. Crédit image: RHIC Cliquez pour agrandir
En utilisant des collisions à grande vitesse entre les atomes d'or, les scientifiques pensent qu'ils ont recréé l'une des formes de matière les plus mystérieuses de l'univers - le plasma quark-gluon. Cette forme de matière était présente pendant la première microseconde du Big Bang et peut encore exister au cœur d'étoiles lointaines et denses.
Le professeur de physique d'UC Davis, Daniel Cebra, est l'un des 543 collaborateurs de la recherche. Son rôle principal consistait à construire des appareils d'écoute électroniques qui collectent des informations sur les collisions, un travail qu'il a comparé au «dépannage de 120 000 systèmes stéréo.
Maintenant, en utilisant ces détecteurs, «nous recherchons des tendances dans ce qui s'est passé pendant la collision pour savoir à quoi ressemble le plasma de quarks et de gluons», a-t-il déclaré.
"Nous avons essayé de faire fondre les neutrons et les protons, les éléments constitutifs des noyaux atomiques, dans leurs quarks et gluons constitutifs", a déclaré Cebra. «Nous avions besoin de beaucoup de chaleur, de pression et d'énergie, le tout localisé dans un petit espace.»
Les scientifiques ont produit les bonnes conditions avec des collisions frontales entre les noyaux des atomes d'or. Le plasma quark-gluon résultant a duré très peu de temps - moins de 10-20 secondes, a déclaré Cebra. Mais la collision a laissé des traces que les scientifiques ont pu mesurer.
"Notre travail est comme la reconstruction d'un accident", a déclaré Cebra. «Nous voyons des fragments sortir d'une collision, et nous reconstruisons ces informations en de très petits points.»
Le plasma quark-gluon devait se comporter comme un gaz, mais les données montrent une substance plus liquide. Le plasma est moins compressible que prévu, ce qui signifie qu'il peut être capable de supporter les noyaux d'étoiles très denses.
"Si une étoile à neutrons devient suffisamment grande et dense, elle peut passer par une phase de quark, ou elle peut simplement s'effondrer dans un trou noir", a déclaré Cebra. «Pour supporter une étoile de quark, le plasma quark-gluon aurait besoin de rigidité. Nous nous attendons maintenant à ce qu'il y ait des étoiles de quark, mais elles seront difficiles à étudier. S'ils existent, ils sont semi-infiniment loin. "
Le projet est dirigé par le Brookhaven National Laboratory et le Lawrence Berkeley National Laboratory, avec des collaborateurs dans 52 institutions à travers le monde. Le travail a été effectué dans le collisionneur d'ions lourds relativistes (RHIC) de Brookhaven.
Source d'origine: communiqué de presse UC Davis
