Un istante dopo il Big Bang la materia era una zuppa calda

Il CERN ha dato il via a un nuovo esperimento che permetterà di studiare lo stato della materia che esisteva pochi milionesimi di secondo dopo il Big Bang.

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a cura di Elena Re Garbagnati

Dopo il riavvio con successo del Large Hadron Collider (LHC), i primi test di collisioni di protoni all'energia record di 13 TeV e i primi mesi di raccolta dei relativi dati, l'LHC si sta muovendo verso una nuova fase sperimentale con le prime collisioni tra ioni di piombo a un'energia circa due volte superiore a quella di qualsiasi esperimento precedente (5,02 TeV per ciascuna collisione nucleone-nucleone).

LHCb
LHCb

La nuova fase di test prevede infatti collisioni tra ioni di piombo che verranno fatti collidere a 5,02 TeV per nucleone, che è velocità "più alta finora raggiunta in un laboratorio di collisioni fra nuclei" come ha spiegato Federico Ronchetti, Run Coordinator di ALICE. I dati verranno raccolti per un mese e l'esperimento impiegherà tutti e quattro gli esperimenti di LHC, compreso l'LHCb, che registrerà questo tipo di collisione per la prima volta.

Se vi state chiedendo a cosa serva tutto questo la risposta è presto data: a studiare lo stato della materia che esisteva pochi milionesimi di secondo dopo il Big Bang (plasma di quark e gluoni). Nel comunicato ufficiale del CERN si legge che all'inizio della vita del nostro universo, per alcuni milionesimi di secondo, la materia era molto calda e molto densa - una sorta di "zuppa" primordiale di particelle, composta principalmente da particelle fondamentali conosciute come quark e gluoni. Nell'odierno universo freddo i gluoni "legano" i quark in protoni e neutroni che a loro volta formano buona parte della materia, noi compresi, così come altri tipi di particelle.

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Aumentando l'energia di collisione aumenterà il volume e la temperatura del plasma di quark e gluoni, e questo permetterà notevoli progressi nella comprensione del mezzo interagente che si forma nelle collisioni piombo-ioni nell'LHC.

Federico Antinori, Physics Coordinator di ALICE, ha spiegato che "Questo campione di dati sarà fondamentale per due ragioni: permetterà di effettuare test cruciali a una nuova energia per le predizioni dei modelli teorici sviluppati per descrivere le misure fatte a energia più bassa. In secondo luogo, ci attendiamo campioni statistici molto più estesi di quelli raccolti finora, che permetteranno misure a precisioni finora mai raggiunte".