110523171620
scienza
23 Maggio Mag 2011 1725 23 maggio 2011

Cern: i misteri dell'universo

L'organizzazione per la ricerca nucleare svela l'identikit della materia primitiva.

  • ...

L'identikit della materia primitiva risultato delle collisioni fra ioni pesanti avvenute nei mesi scorsi nell'acceleratore piu' grande del mondo, il Large Hadron Collider (Lhc) del Cern di Ginevra.

Una densità incredibile e una temperatura 100 mila volte superiore a quella del cuore del Sole: era in queste condizioni la materia primitiva generata nell' infanzia dell'universo, alcuni microsecondi dopo il Big Bang.
L'hanno descritta il 23 maggio i fisici del Cern, l’Organizzazione Europea per la Ricerca Nucleare di Ginevra, in un convegno in Francia, ad Annecy, dove hanno presentato i risultati delle collisioni fra ioni pesanti ottenuti con l'acceleratore di particelle più grande del mondo, il Large Hadron Collider (Lhc) del Cern. Gli eventi che hanno permesso di vedere che aspetto avesse la materia primitiva sono avvenuti alla fine del 2010 e i dati sono stati analizzati e studiati fino ad ottenere il primo identikit del brodo indistinto nel quale erano immersi i mattoni della materia, ossia le particelle chiamate quark e gluoni.

La materia primitiva era governata da leggi diversee rispetto a quelle di oggi

Nella materia che conosciamo queste particelle sono imprigionate e tenute ben salde all'interno dei nuclei atomici, ma nella materia primitiva le cose erano molto diverse: quark e gluoni erano liberi e si trovavano in una condizione che i fisici hanno chiamato Plasma di quark e gluoni. Di essa si conosceva molto poco e di sicuro si sapeva che è governata da leggi diverse rispetto a quelle cui obbedisce la materia ordinaria. Ora ci sono finalmente dati sperimentali che permettono di saperne di più.
I nuovi dati «stanno portando ad una nuova comprensione dell'universo primitivo con un'accuratezza davvero notevole», ha dichiarato il direttore generale del Cern, Rolf Heuer.
Entusiasta dei risultati Paolo Giubellino, dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) e coordinatore internazionale di uno dei quattro grandi esperimenti dell'Lhc, Alice. «Siamo molto eccitati dalla grande quantità di osservazioni capaci di stimolare nuove teorie». Senza dubbio, ha aggiunto, le migliaia di particelle create da ogni collisione si sta dimostrando essenziale per comprendere la composizione della materia primitiva, ossia il cosiddetto plasma di quark e gluoni che ha dato origine alla materia che conosciamo oggi.
Per Guido Tonelli, fisico dell'Infn e responsabile dell'esperimento Cms, quella osservata è «senza alcuna ambiguità, la firma di un nuovo stato della materia«. Questi risultati, ha aggiunto, dimostrano che «stiamo entrando in una nuova era di studi ad alta precisione sulle interazioni che avvengono nella materia alle più alte energie mai raggiunte». All'identikit della materia primitiva ha contribuito anche l'esperimento Atlas, coordinato da un'altra italiana dell'Infn, Fabiola Gianotti: ha permesso di misurare numero e distribuzione delle particelle prodotte dalle collisioni.

La caccia alla materia primitiva è cominciata 40 anni fa

Prodotta immediatamente dopo il Big Bang, la materia primitiva è una sorta di 'brodo' primordiale nel quale le particelle si trovavano in condizioni estreme e obbedivano a leggi diverse rispetto a quelle che oggi regolano la materia.
A prevedere questo singolare stato della materia erano state, circa 40 anni fa, le teorie che portano la firma dei fisici italiani Nicola Cabibbo e Giorgio Parisi. Nella materia ordinaria di cui sono fatti pianeti, stelle ed esseri umani, particelle come quark e gluoni sono imprigionate nel nucleo, ma alle temperature di decine di migliaia di miliardi di gradi e alle pressioni incredibili che si suppone esistessero immediatamente dopo il Big Bang i nuclei non possono restare compatti e si muovono liberamente nel plasma. È questo lo stato della materia, chiamato di quark e gluoni o Qgp (Quark-Gluon Plasma), osservato da ben tre dei quattro esperimenti dell'acceleratore Large Hadron Collider. Solo circa 15 anni fa l'acceleratore del Cern Super Proton Synchrotron aveva dimostrato per la prima volta che era possibile creare in laboratorio il plasma di quark e gluoni. A fornire la dimostrazione ulteriore è stato, nel 1999, l'acceleratore americano Relativistic Heavy-Ion Collider, dei Laboratori Nazionali di Brookhaven. Oggi, per la prima volta in assoluto, i fisici possono parlare della materia primitiva sulla base di dati sperimentali

© RIPRODUZIONE RISERVATA

Correlati

Potresti esserti perso