CERN: Νέο ιστορικό ρεκόρ ανάπτυξης της θερμοκρασίας

Hot stuff (Image: Team ALICE)

Τα πειράματα που πραγματοποιούνται στον μεγάλο επιταχυντή αδρονίων (Large Hadron Collider- LHC) του CERN για την αναδημιουργία της πρωταρχικής «σούπας» της αρχέγονης ύλης του σύμπαντος, του λεγόμενου «πλάσματος κουάρκ- γκλουονίων», που εμφανίσθηκε κλάσματα του δευτερολέπτου μετά τη «Μεγάλη Έκρηξη» (Big Bang), οδήγησαν σε ένα νέο ιστορικό ρεκόρ ανάπτυξης θερμοκρασίας πάνω στη Γη, άνω των πέντε τρισεκατομμυρίων βαθμών Κελσίου.

Πρόκειται για την πιο θερμή κατάστασης της ύλης που μελετήθηκε ποτέ στο εργαστήριο και η οποία είναι περίπου 100.000 φορές θερμότερη από το εσωτερικό του Ήλιου και πυκνότερη από αυτήν ενός αστέρα νετρονίων. Το προηγούμενο ρεκόρ, της τάξης των τεσσάρων τρισεκατομμυρίων βαθμών Κελσίου, είχε επιτευχθεί προ ετών στον Σχετικιστικό Επιταχυντή Βαρέων Ιόντων (Relativistic Heavy Ion Collider- RHIC) του Εθνικού Εργαστηρίου Μπρουκχέιβεν των ΗΠΑ.
Το νέο ρεκόρ της υψηλότερης θερμοκρασίας που δημιούργησαν οι άνθρωποι πάνω στη Γη, έγινε γνωστό, σύμφωνα με το «New Scientist», στο πλαίσιο της διεθνούς επιστημονικής συνδιάσκεψης για την ύλη κουάρκ («Quark Matter 2012») που πραγματοποιείται στην Ουάσιγκτον.
Τα κουάρκ είναι τα βασικά υποατομικά σωματίδια που συγκροτούν τα πιο σύνθετα σωματίδια, τα πρωτόνια και τα νετρόνια, στους πυρήνες των ατόμων. Όμως, στο αρχέγονο καυτό σύμπαν περιπλανώνταν ελεύθερα και, μαζί με άλλα υποατομικά σωματίδια, τα γκλουόνια, σχημάτιζαν μία «σούπα» πρωταρχικής ύλης.
Οι επιστήμονες προκαλούν συγκρούσεις βαρέων ιόντων (όπως μολύβδου ή χρυσού) με πολύ υψηλές ενέργειες για να απελευθερώσουν τα κουάρκ από τα «δεσμά» τους μέσα στα άτομα και να τα επαναφέρουν στην αρχική κατάσταση της ελευθερίας τους μέσα στην αρχέγονη «σούπα». Για να γίνει όμως αυτό, απαιτούνται πολύ υψηλές ενέργειες και, κατά συνέπεια, αδιανόητα υψηλές θερμοκρασίες.
Οι πρώτες συγκρούσεις ιόντων μολύβδου στο CERN (που γίνονται παράλληλα με τις πιο γνωστές συγκρούσεις πρωτονίων για την εύρεση νέων σωματιδίων όπως το μποζόνιο του Χιγκς) έγιναν προ διετίας, όμως χρειάστηκαν δύο χρόνια έως ότου μετρηθούν οι θερμοκρασίες- ρεκόρ. Ένα από τα κύρια ενδιαφέροντα τόσο των Ευρωπαίων όσο και των Αμερικανών επιστημόνων, είναι να μελετήσουν τα σύνορα ανάμεσα στο πλάσμα κουάρκ- γκλουονίων και στην κανονική ύλη και υπό ποιές συνθήκες το πρώτο μετατρέπεται στη δεύτερη.
«Το πεδίο της φυσικής των βαρέων ιόντων είναι σημαντικό για την κατανόηση των ιδιοτήτων της ύλης στο πρώιμο σύμπαν, ένα από τα βασικά ερωτήματα της θεμελιώδους φυσικής που καλείται ο επιταχυντής LHC και τα πειράματά του να αντιμετωπίσουν. Εκτός από την έρευνα που οδήγησε στην πρόσφατη ανακάλυψη του σωματιδίου που προσομοιάζει πολύ με το σωματίδιο Χιγκς, οι επιστήμονες του LHC μελετούν πολλά άλλα ενδιαφέροντα φαινόμενα τόσο σε συγκρούσεις πρωτονίου- πρωτονίου όσο και στις αντίστοιχες μολύβδου- μολύβδου», δήλωσε ο γενικός διευθυντής του CERN Ρολφ Χόγιερ.
"Με τα δεδομένα που ήδη αναλύονται και με ακόμα περισσότερα δεδομένα που περιμένουμε να συλλέξουμε τον ερχόμενο Φεβρουάριο, είμαστε πιο κοντά από ποτέ στην κατανόηση των ιδιοτήτων της πρώιμης κατάστασης του σύμπαντος: Του πλάσματος κουαρκ- γκλουονίων», όπως είπε ο Paolo Giubellino, εκπρόσωπος του πειράματος ALICE στο CERN.
"Έχουμε εισέλθει σε μια νέα φάση όπου όχι μόνο παρατηρούμε το φαινόμενο του πλάσματος κουαρκ- γκλουονίου, αλλά μπορούμε να πραγματοποιήσουμε μετρήσεις ακριβείας με πολλούς τρόπους. Οι μελέτες θα συμβάλλουν σημαντικά στην κατανόηση του πρώιμου σύμπαντος», ανέφερε η Fabiola Gianotti, εκπρόσωπος του πειράματος ATLAS στο CERN.

Πηγή: ΑΜΠΕ
 http://www.newscientist.com/article/dn22173-lhc-primordial-matter-is-hottest-stuff-ever-made.html
 http://www.bnl.gov/rhic/