I ricercatori che lavorano al Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) del Brookhaven National Laboratory affermano di aver creato un nuovo stato di materia calda e densa formato da gluoni e quark, le particelle che costituiscono i nuclei atomici. Ma si tratta di uno stato molto differente e ancora più notevole di quanto ci si aspettava. Gli scienziati spiegano che, anziché comportarsi come un gas di gluoni e quark liberi come si prevedeva, la materia creata dalle collisioni di ioni pesanti sembra essere più simile a un liquido.

Alcune delle osservazioni sembrano coerenti con le previsioni teoriche del plasma di quark e gluoni (QGP), il tipo di materia che si ipotizza esistesse pochi microsecondi dopo il big bang. In effetti, secondo molti fisici teorici, il RHIC ha già dimostrato la creazione di un plasma di quark e gluoni. Tuttavia, i risultati suggeriscono alcune discrepanze fra i dati sperimentali e le prime previsioni teoriche che si basavano su semplici modelli della formazione di QGP.

“Sappiamo di aver raggiunto la temperatura (150.000 volte più calda del centro del Sole) e la densità di energia previste affinché questo tipo di plasma si possa formare”, spiega il fisico nucleare Sam Aronson. Ma le analisi dei dati rivelano che lo stato di materia formato nelle collisioni di ioni di oro al RHIC si comporta più come un liquido che come un gas.

In ogni caso, a differenza dei liquidi ordinari, dove ogni singola molecola si muove pressoché a caso, il plasma osservato dai ricercatori sembra esibire un elevato grado di coordinazione fra le particelle. “Si tratta di un moto fluido quasi perfetto - commenta Aronson - che può essere spiegato dalle equazioni dell'idrodinamica che erano state sviluppate per descrivere fluidi teoricamente 'perfetti', con viscosità estremamente bassa e la capacità di raggiungere l'equilibrio termico molto rapidamente”. Allo studio hanno lavorato quattro collaborazioni che lavorano al RHIC: BRAHMS, PHENIX, PHOBOS e STAR.

Data articolo: novembre 2007

Istituzione scientifica citata nell'articolo:

Relativistic Heavy Ion Collider

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