Επιταχυντής δημιουργεί την υψηλότερη θερμοκρασία στο Σύμπαν

Επιταχυντής σωματιδίων που λειτουργεί στις ΗΠΑ δημιούργησε μια παράξενη μορφή της ύλης στους 4 τρισεκατομμύρια βαθμούς Κελσίου, την υψηλότερη θερμοκρασία που έχει καταγραφεί ποτέ στο Σύμπαν. Τα αποτελέσματα ίσως τώρα βοηθήσουν τους φυσικούς να κατανοήσουν πώς η ύλη επικράτησε της αντιύλης.

Το εντυπωσιακό, ακαριαίο πείραμα πραγματοποιήθηκε στον Σχετικιστικό Επιταχυντή Βαρέων Ιόντων του Μπρούκχεϊβεν της Νέας Υόρκης, περισσότερου γνωστού ως RHIC (προφέρεται Ρικ).

Μέσα στην υπόγεια κυκλική σήραγγα του επιταχυντή, μήκους 3,9 χιλιομέτρων, ιόντα χρυσού αναγκάστηκαν να συγκρουστούν σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός. Τα πρωτόνια και τα νετρόνια από τα οποία αποτελούνται οι πυρήνες των ατόμων διαλύθηκαν στα συστατικά τους, σωματίδια που ονομάζονται κουάρκ και γλουόνια.

Αυτή η υπέρθερμη «σούπα» κουάρκ-γλουονίων είναι μια ασυνήθιστη, υγρή φάση της ύλης που υπήρξε περίπου ένα μικροδευτερόλεπτο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, όταν η ύλη όπως την γνωρίζουμε ακόμα δεν υπήρχε.

Η ακραία θερμοκρασία των 4 τρισ. βαθμών, η μεγαλύτερη που έχει παρατηρηθεί ποτέ, μετρήθηκε εξετάζοντας το χρώμα της ακτινοβολίας που εξέπεμψε η «σούπα». Συγκριτικά, ο σίδηρος λιώνει στους 1.800 βαθμούς, ο πυρήνας του Ήλιου έχει θερμοκρασία 50 εκατ. βαθμών και ένα τυπικό σουπερνόβα τύπου ΙΙ δεν ξεπερνά τους 2 δισ. βαθμούς.

Αυτό βέβαια που ενθουσίασε τους ερευνητές RHIC δεν ήταν το ρεκόρ θερμοκρασίας, αλλά τα στοιχεία που προσέφερε το πείραμα για τις πρώτες στιγμές του Σύμπαντος.

Τα στοιχεία αυτά αφορούν τη θεωρητική «ασυμμετρία», ή ανισορροπία, εξαιτίας της οποίας η ύλη είναι σήμερα πολύ περισσότερη από την αντιύλη του Σύμπαντος. Συγκεκριμένα, στις συνθήκες που δημιούργησε ο επιταχυντής τα θετικά και τα αρνητικά φορτισμένα κουαρκ κινούνται προς αντίθετες κατευθύνσεις, συμπεριφορά που παραβιάζει τη λεγόμενη κατοπτρική συμμετρία του Σύμπαντος.

«Η επιβεβαίωση αυτού του φαινομένου και η κατανόηση του πώς αυτοί οι χώροι σπασμένης συμμετρίας σχηματίζονται στον RHIC ίσως βοηθήσουν τους επιστήμονες να επιλύσουν κάποια από τα πιο θεμελιώδη αινίγματα του Σύμπαντος» αναφέρει ανακοίνωση του Brookhaven National Laboratory.

Περισσότερα στοιχεία αναμένεται να προσφέρει εντός του 2010 και ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων του CERN, ο οποίος θα μπορέσει να δημιουργήσει συνθήκες που πλησιάζουν ακόμα περισσότερο τη στιγμή της Μεγάλης Έκρηξης.

Τα αποτελέσματα του πειράματος στον RHIC δημοσιεύονται στο Physical Review Letters.

Newsroom ΔΟΛ, με πληροφορίες από Associated Press