Cercetătorii de la CERN au reușit să arunce o privire fără precedent asupra condițiilor care au urmat imediat după Big Bang, recreând materia primordială într-un accelerator de particule. Studiul, publicat recent, oferă noi perspective asupra plasmei de quarcuri și gluoni, „supa” extrem de fierbinte și densă din care a apărut Universul. Descoperirile provin de la experimentul ALICE, desfășurat în cadrul Large Hadron Collider (LHC), cel mai puternic accelerator de particule din lume, situat sub Alpi.
Recrearea Universului primordial
În primele fracțiuni de secundă de după Big Bang, Universul era un amestec fierbinte de particule fundamentale. La CERN, oamenii de știință au recreat această stare prin ciocnirea nucleelor atomice de fier la viteze apropiate de cea a luminii. Experimentul ALICE a urmărit aceste coliziuni, colectând date despre particulele rezultate.
Echipa ALICE a descoperit un tipar specific în coliziunile dintre protoni, dintre protoni și nuclee de plumb, dar și dintre nuclee de plumb. Acest tipar indică faptul că plasma de quarcuri și gluoni se poate forma și în coliziuni mai mici decât se credea anterior. Anterior, se considera că doar coliziunile foarte mari pot genera această stare exotică.
Flux anizotrop: un indiciu cheie
Un semn distinctiv crucial al formării plasmei de quarcuri și gluoni este fenomenul denumit „flux anizotrop”. Practic, particulele rezultate în urma coliziunii nu sunt emise uniform, ci preferențial într-o anumită direcție. La viteze intermediare, acest flux depinde de numărul de quarcuri din particule.
Barionii (cu trei quarcuri) prezintă un flux mai puternic decât mezonii (cu două quarcuri). Această diferență este legată de modul în care quarcurile se combină pentru a forma particule mai mari. În noul studiu, cercetătorii au măsurat acest efect pentru particulele rezultate din coliziuni proton-proton și proton-plumb și au confirmat că același model este valabil și în aceste sisteme mai mici. David Dobrigkeit Chinellato a declarat că rezultatele susțin ideea că un sistem de quarcuri aflat în expansiune există chiar și atunci când dimensiunea coliziunii este mică.
Următorii pași și perspective viitoare
Datele obținute au fost comparate cu modele teoretice, constatându-se că cele care includ procesul de „coalescență” a quarcurilor reproduc bine observațiile. Cu toate acestea, chiar și cele mai bune modele nu explică complet datele, existând încă discrepanțe. Pentru a le clarifica, cercetătorii mizează pe noi experimente, inclusiv pe o serie de coliziuni cu oxigen care au fost realizate în 2025. Kai Schweda a precizat că se așteaptă ca aceste coliziuni să ofere indicii noi despre natura și evoluția plasmei de quarcuri și gluoni. Rezultatele acestui studiu reprezintă un pas important în eforturile oamenilor de știință de a înțelege mai bine primele momente ale Universului. Ele au fost publicate în revista Nature Communications.
