Ioni pesanti a LHC: una finestra sul Big Bang

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R. Nania   17-12-2015    Leggi in PDF
Uno dei primi eventi da collisioni Pb-Pb all’energia di 5.02 TeV registrato dall’esperimento ALICE
Crediti: CERN/esperimento ALICE

Alcuni milionesimi di secondo dopo il Big Bang l'universo primordiale era un plasma di quark e gluoni liberi ad altissima densità e altissima temperatura. L'unico modo per esplorare questo stato molto particolare della materia è far collidere ioni di nuclei pesanti alla massima energia possibile.

Lo scorso 25 novembre il Large Hadron Collider (LHC) del CERN di Ginevra ha ottenuto le prime collisioni piombo-piombo a una energia di 5 TeV, due volte superiore a quella raggiunta nel 2010 e 2011. Un successo degli esperti del CERN da sempre impegnati a migliorare le prestazioni dell'acceleratore. "Come parte del programma diversificato di LHC, è tradizione far collidere ioni pesanti di piombo per un mese ogni anno. Ma quest'anno è speciale perché studieremo la materia del nostro universo primordiale in un momento ancora più vicino al Big-Bang" ha detto il Direttore Generale del CERN R. Heuer.

Tutti gli esperimenti al Large Hadron Collider raccoglieranno eventi preziosi per lo studio del plasma primordiale. "Ci sono domande molto “calde” cui speriamo di rispondere con questa nuova energia per la quale l'esperimento è stato concepito... L'intera collaborazione si prepara con entusiasmo alle nuove scoperte" ha affermato P. Giubellino, spokesperson dell’esperimento ALICE.

I risultati ottenuti nel campo della fisica degli ioni pesanti hanno motivato negli ultimi anni numerosi lavori teorici per sondare la validità della teoria delle interazioni forti (Quantum ChromoDynamics, QCD) nelle condizioni estreme di questa particolarissima materia primordiale. Effetti di tipo collettivo, tipici dei plasmi, sono stati scoperti anche in collisioni sino ad ora ritenute "convenzionali" come protone-piombo o protone-protone ad alta molteplicità. Le collisioni tra ioni pesanti aprono una finestra sul Big Bang, che si arricchisce di scoperte a ogni nuova energia raggiunta. E sarà così anche questa volta!

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