L’universo primordiale era liquido

La scoperta al CERN (tanto per cambiare)

di Silvia Fracchia

E in principio fu… un liquido. La prova arriva, ancora una volta, dal Large Hadron Collider (LHC), l’arcinoto collisore del CERN a Ginevra. Con l’LHC si fa un po’ di tutto, ormai lo abbiamo capito. Anche simulare i primi microsecondi di vita dell’universo.

La ricostruzione di un evento di collisione in ALICE. (Cortesia: CERN)

A questo pensa l’esperimento ALICE, in corso dal 2008. Un acronimo, naturalmente, questa volta di “A Large Ion Collider Experiment”. Ad ALICE vengono fatti collidere due fasci di nuclei di piombo portati ad altissime energie e si osserva quello che ne esce. Usando particelle così pesanti il risultato è a dir poco “esplosivo”: veri e propri bolidi subatomici che danno luogo a tanti piccoli Big Bang, creando temperature dell’ordine dei milioni di miliardi di gradi. In queste condizioni la materia dovrebbe trovarsi in una sorta di “zuppa” primordiale costituita da particelle debolmente legate, in uno stato detto “plasma di quark e gluoni” (QGP). Lo stesso stato in cui l’universo sembrerebbe essere stato nei primi 20-30 microsecondi della sua esistenza, subito dopo il Big Bang, secondo le teorie cosmologiche più accreditate.

Ed ecco che arriva il bello: contrariamente a quello che si pensava, questo QGP non si comporta come un gas, bensì come un liquido. E’ quanto racconta un gruppo di studiosi, tra cui spiccano alcuni membri della School of Physics and Astronomy dell’Università di Birmingham, impegnati nell’esperimento ALICE e guidati da David Evans, in un primo e in un secondo articolo in attesa di pubblicazione ma già disponibili su arXiv.

Esperimenti fatti in precedenza negli Stati Uniti con nuclei di piombo a energie molto più basse sembravano già suggerire un comportamento liquido dei bolidi. Ciò che invece ha fatto restare di stucco molti scienziati è che un simile comportamento si possa osservare anche alle altissime energie di ALICE (si parla di 2,7 TeV nel centro di massa per coppia di nucleoni, tanto per usare il gergo particellare).

I dati ottenuti dal gruppo di Birmingham sono solo i primi risultati di uno studio che verrà approfondito, ma Evans si dichiara molto soddisfatto e ritiene di aver già ottenuto notevoli informazioni sul cosmo primordiale. Se però non ci basta sapere che il nostro universo neonato era una zuppetta liquida e a dir poco ustionante, possiamo aspettarci altre interessanti novità. Sembra infatti che dalle collisioni degli ioni di piombo si possano ottenere molte più particelle subatomiche di quelle previste teoricamente. E’ quello che si osserva una volta che i bolidi si sono esauriti e il QGP si è raffreddato: una grande varietà di particelle originatesi dai mini Big Bang e dalle quali è possibile ricostruire il comportamento della “zuppa”.