La transizione di fase del plasma a quark-gluoni

[frankytop]

Quark e gluoni possono liberarsi dallo stato di confinamento all'interno di protoni e neutroni in cui si trovano a una temperatura di 2000 miliardi di Kelvin, una temperatura che esisteva nell'universo poche frazioni di secondo dopo il Big Bang. A sostenerlo è una ricerca condotta in collaborazione da fisici del Tata Institute of Fundamental Researcha Mumbai, in India, del Politecnico di Hefei, in Cina, e del Lawrence Berkeley National Laboratory a Berkeley, in California, che la illustrano in un articolo pubblicato su Science.

Nei suoi primi istanti l'universo era costituito da una densa e caldissima "zuppa" di quark e gluoni, ma con la sua espansione questo plasma si è rapidamente raffreddato, "congelandoli" all'interno di protoni e neutroni e altre forme di materia normale, in cui i quark sono legati dallo scambio di gluoni, i vettori della forza di "colore".

"La teoria che descrive la forza di colore è chiamata cromodinamica quantistica o QCD", dice Nu Xu, portavoce per l'esperimento STAR al Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) presso il Laboratorio nazionale di Brookhaven. La QCD ha avuto un enorme successo nello spiegare le interazioni di quark e gluoni a brevi distanze, ma in situazioni più complesse come quelle del plasma a quark e gluoni dei primordi è necessario ricorrere a un approccio indiretto chiamato teoria di gauge su reticolo.

Fino a pochi anni fa non era possibile testare sperimentalmente la teoria, ma a partire dal 2000 il RHIC è stata in grado di ricreare in miniatura condizioni estreme adatte facendo collidere nuclei di oro ad alte energie.

Facendo riferimento proprio ai risultati dell'esperimento STAR, i ricercatori sono così riusciti a stabilire la temperatura in cui si verificherebbe la transizione di fase fra plasma a quark e materia ordinaria, che corrisponderebbe a circa 175 MeV, equivalenti a 2 × 10^12 Kelvin, che è esattamente il valore previsto dalla QCD attraverso il metodo indiretto della teoria di gauge su reticolo.

Lo studio avrà peraltro bisogno di conferme, magari grazie agli esperimenti condotti all'LHC di Ginevra, dato che secondo alcuni fisici, come Johann Rafelski della Università dell'Arizona, nello studio appena pubblicato non sarebbe stata condotta un'analisi sufficientemente approfondita dei possibili errori sistematici.

http://lescienze.espresso.repubblica...gluoni/1348460

[Raghnar-The coWolf-]

abbastanza Old.
Non mi ricordo se la collaborazione ALICE ha avuto la copertina di Nature o Science per il QGP a Dicembre...
Però vero che i primi a vederlo sono stati a RHIC, anche se non erano sicuri, ma hanno predetto tutte le proprietà fisiche inaspettate del QGP (fluido perfetto, flusso ellittico...etc...), già a Giugno dell'anno scorso, quand'ero a Vancouver, era ormai dato per assodato, e nel corso dell'inverno è stato ulteriormente confermato da LHC.