Mate van interactie tussen quarks bij botsingen van vloeibaar goud-goud. Afbeelding tegoed: RHIC Klik om te vergroten
Met behulp van snelle botsingen tussen goudatomen denken wetenschappers dat ze een van de meest mysterieuze vormen van materie in het universum opnieuw hebben gecreëerd: quark-gluonplasma. Deze vorm van materie was aanwezig tijdens de eerste microseconde van de oerknal en kan nog steeds bestaan aan de kernen van dichte, verre sterren.
Daniel Davis, natuurkundeprofessor bij UC Davis, is een van de 543 medewerkers aan het onderzoek. Zijn belangrijkste rol was het bouwen van elektronische luisterapparatuur die informatie over de aanrijdingen verzamelt, een taak die hij vergeleek met "het oplossen van problemen met 120.000 stereosystemen".
Nu, met behulp van die detectoren, 'zoeken we naar trends in wat er tijdens de botsing is gebeurd om te leren hoe het quark-gluon-plasma eruit ziet', zei hij.
'We hebben geprobeerd neutronen en protonen, de bouwstenen van atoomkernen, te smelten tot hun samenstellende quarks en gluonen', zei Cebra. "We hadden veel warmte, druk en energie nodig, allemaal gelokaliseerd in een kleine ruimte."
De wetenschappers creëerden de juiste omstandigheden met frontale botsingen tussen de kernen van goudatomen. Het resulterende quark-gluonplasma duurde extreem kort - minder dan 10-20 seconden, zei Cebra. Maar de botsing heeft sporen nagelaten die de wetenschappers konden meten.
'Ons werk is als een reconstructie van een ongeval', zei Cebra. 'We zien fragmenten die uit een botsing komen en we construeren die informatie tot op zeer kleine punten.'
Quark-gluon-plasma zou zich gedragen als een gas, maar de gegevens tonen een meer vloeistofachtige substantie. Het plasma is minder samendrukbaar dan verwacht, wat betekent dat het mogelijk de kernen van zeer dichte sterren kan ondersteunen.
"Als een neutronenster groot en dicht genoeg wordt, kan hij door een quarkfase gaan of kan hij gewoon in een zwart gat instorten", zei Cebra. “Om een quark-ster te ondersteunen, zou het quark-gluon-plasma stijfheid nodig hebben. We verwachten nu dat er quarksterren zullen zijn, maar die zullen moeilijk te bestuderen zijn. Als ze bestaan, zijn ze bijna oneindig ver weg. "
Het project wordt geleid door Brookhaven National Laboratory en Lawrence Berkeley National Laboratory, met medewerkers van 52 instellingen wereldwijd. Het werk is gedaan in Brookhaven's Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC).
Oorspronkelijke bron: UC Davis News Release
