Archivi tag: plasma quark-gluoni

La ‘nuova’ fisica che non c’è

Nonostante il segnale a 125 GeV, associato al bosone di Higgs, sia apparso ad un livello più significativo nei dati del Run-2, tuttavia alla 38° Conferenza Internazionale della Fisica delle Alte Energie, che si è appena conclusa a Chicago, non è emerso alcun risultato che possa fornire indizi di una ‘nuova’ fisica. Gli scienziati hanno presentato oltre un centinaio di risultati che si riferiscono agli ultimi esperimenti realizzati al Large Hadron Collider (LHC) nel 2015. Tra questi, anche una prima serie di dati ottenuti quest’anno al nuovo livello di energia di 13 TeV. In breve, i fisici che lavorano agli esperimenti ATLAS e CMS escludono il segnale a 750 GeV, considerato una fluttuaziona statistica, mentre non esistono tracce di gluini, ipotetiche particelle previste dalla supersimmetria, fino a 1,9 TeV. Dunque, sembra proprio che il modello standard resista ad ogni tentativo di falsificazione. Continua a leggere La ‘nuova’ fisica che non c’è

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Materia e antimateria hanno eguale massa

Il superacceleratore LHC (Large Hadron Collider) continua a regalare scorci nuovi sulla natura alla scala subnucleare. Nell’ambito dell’esperimento ALICE (A Large Ion Collider Experiment), un team di fisici italiani dell’INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) ha verificato l’uguaglianza di una proprietà fondamentale della materia e dell’antimateria nucleare, la massa, a un livello di precisione mai raggiunto prima. La ricerca si è guadagnata la pubblicazione su Nature Physics, la prima per ALICE su questa prestigiosa rivista. Continua a leggere Materia e antimateria hanno eguale massa

LHC, è iniziata la nuova avventura

I protoni hanno ricominciato a circolare nel super acceleratore del CERN di Ginevra, che ora opererà a un’energia mai raggiunta prima, permettendo così ai fisici di indagare territori ancora inesplorati. Continua a leggere LHC, è iniziata la nuova avventura

La ‘prima’ soluzione esatta del plasma QGP

A differenza della matematica, nei problemi di fisica è raro trovare soluzioni esatte. Oggi, però, Michael Strickland della Kent State University e il suo gruppo, hanno pubblicato un articolo su Physical Review Letters in cui descrivono una soluzione esatta che può essere applicata ad una serie di fenomeni fisici e aiutare così gli scienziati a utilizzare modelli più adeguati per studiare le strutture galattiche, le esplosioni stellari e le collisioni di particelle negli acceleratori.

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Plasma quark-gluoni, un nuovo metodo per lo studio del ‘jet-quenching’

Alcuni ricercatori del Berkeley Lab hanno trovato un modo per analizzare ancora più da vicino il cosiddetto plasma quark-gluoni, un tipo di materia esotica che si ritiene abbia caratterizzato lo stato fisico dell’Universo immediatamente dopo il Big Bang. Grazie ad una serie di verifiche, dopo aver combinato i dati ottenuti degli esperimenti di due acceleratori di alta energia, cioè il Relativistic Heavy-ion Collider (RHIC) del Brookhaven National Laboratory a New York e il Large Hadron Collider (LHC) del CERN in Svizzera, gli scienziati hanno potuto affinare le misure che descrivono le proprietà di questa particolare miscela di materia primordiale costituita da particelle elementari. I risultati permettono di svelare nuovi aspetti del “fluido perfetto super caldo” e forniscono preziosi indizi sullo stato fisico dello spaziotempo qualche microsecondo dopo la nascita dell’Universo. Continua a leggere Plasma quark-gluoni, un nuovo metodo per lo studio del ‘jet-quenching’

Le condizioni fisiche dell’Universo durante il ‘primo’ microsecondo

Grazie ad una serie di simulazioni che furono proposte inizialmente circa sette anni fa con un supercomputer, un gruppo di ricercatori del Lawrence Livermore National Laboratory hanno riprodotto le condizioni fisiche iniziali che hanno caratterizzato la nascita dell’Universo.

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RHIC rivela evidenze indirette di ‘barioni strani ultra pesanti’

A seguito di un recente esperimento realizzato presso il RHIC del Brookhaven National Laboratory, un gruppo di ricercatori ha trovato alcuni indizi relativi ad una particella misteriosa che è stata a lungo ipotizzata e che però non è mai stata rivelata. Finora, queste particelle elusive, denominate “barioni strani ultra pesanti”, non sono stati mai osservati direttamente e ora pare che esse stiano lasciando, per così dire, le tracce della loro esistenza. Queste particelle elusive potrebbero esistere in una sorta di “zuppa di plasma” di particelle subatomiche che simulerebbe lo stato fisico primordiale dell’Universo una frazione di millisecondo subito dopo il Big Bang. L’obiettivo dei ricercatori è quello di capire come differenti stati della materia, ad esempio il plasma quark-gluoni, cambiano fase a diverse temperature. Infatti, così come l’acqua può esistere allo stato liquido, o nella forma di ghiaccio o ancora di vapore, in funzione della temperatura e della pressione, anche le particelle nel nucleo atomico possono assumere forme differenti a diverse temperature.

RHIC: First Indirect Evidence of So-Far Undetected Strange Baryons

LiveScience: Hints of Mysterious Particle Detected in ‘Big Bang Soup’

LiveScience: Atom Smasher Sets Guinness Record for Hottest Man-Made Temperature

LiveScience: Primordial ‘Soup’ of Big Bang Recreated

LiveScience: Elusive ‘Exotic Hadron’ Particles Confirmed

Space.com: Big Bang Was Actually a Phase Change, New Theory Says

arXiv: Additional Strange Hadrons from QCD Thermodynamics and Strangeness Freeze-out in Heavy Ion Collisions

Nuovi indizi sul processo di produzione dei fotoni nelle collisioni di alta energia

Sappiamo che il nucleo dell’atomo è composto da protoni e neutroni che, a loro volta, sono costituiti da particelle più elementari chiamate quark e gluoni. Osservare queste particelle elementari è alquanto complicato e allora i fisici utilizzano i grandi acceleratori per far scontrare gli atomi alla velocità della luce e vedere cosa accade durante le collisioni ad alta energia.

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I risultati del CERN presentati a ICHEP 2014

Il direttore generale del CERN Rolf Heuer ha presentato alla 37° conferenza internazionale di fisica delle alte energie (ICHEP 2014), svoltasi dal 2 al 9 Luglio a Valencia in Spagna, i risultati del Run-1 relativo ai quattro esperimenti di LHC (ATLAS, CMS, LHCb, ALICE) terminati nel 2013. Continua a leggere I risultati del CERN presentati a ICHEP 2014

L’origine della massa ‘visibile’: la connessione quark-gluoni

Dopo i recenti fatti accaduti al CERN e quello che hanno scritto i media e i blog scientifici possiamo senz’altro affermare che sappiamo ormai tutto su come si origina la massa delle particelle. Infatti, i fisici che lavorano agli esperimenti di LHC hanno presentato i risultati degli esperimenti degli ultimi due anni che suggeriscono l’esistenza di una particella che ha tutte le caratteristiche consistenti con il bosone di Higgs, responsabile del meccanismo che dà origine alla massa (vedasi questo post). Ora, mentre il bosone di Higgs può essere responsabile della massa di alcune particelle fondamentali, i quark presi da soli non tengono conto della maggior parte della materia visibile nell’Universo.

Per capire cosa tiene insieme queste forme visibili della materia, dalle stelle ai pianeti fino agli esseri umani, dobbiamo capire come interagiscono i quark e i gluoni. Si tratta del tema principale che è stato di recente presentato al congresso Quark Matter 2012. “Stiamo studiando il 99% della massa visibile nell’Universo e che non è spiegata dal bosone di Higgs” spiega Peter Steinberg del Department of Energy’s presso il Brookhaven National Laboratory. La materia visibile è composta da atomi la cui massa deriva dai protoni e dai neutroni che costituiscono il nucleo atomico. Gli elettroni che orbitano attorno al nucleo non contribuiscono praticamente a nulla. I protoni assieme ai neutroni sono composti da una tripletta di quark e sono molto più massicci rispetto alla somma delle masse dei singoli costituenti. Ma allora da dove proviene tutto questo eccesso di massa? I fisici credono che la risposta sia data dal modo con cui i quark interagiscono attraverso i gluoni, particelle senza massa che tengono insieme i quark attraverso la forza nucleare forte. Per capirne di più, i fisici devono creare le condizioni estreme che erano presenti durante le fasi iniziali della storia dell’Universo attraverso la collisione di particelle ad alta energia in modo da osservare i quark allo stato libero prima che essi possano unirsi per formare protoni e neutroni. Studiare così il comportamento dei quark “liberi” e dei gluoni nel cosiddetto plasma quark-gluoni permette agli scienziati di avere maggiori informazioni sulla natura della forza nucleare forte e come essa genera gran parte della massa che noi vediamo nel momento in cui le particelle si uniscono per formare la materia ordinaria. Dunque, mentre la materia visibile tiene conto solo di una mera frazione della massa totale dell’Universo, appena il 4%, il resto, composto essenzialmente da materia scura e da energia scura, è già abbastanza per tenere impegnati i fisici nella loro ricerca verso la comprensione dei due più grandi enigmi della moderna cosmologia (vedasi Enigmi Astrofisici).

Maggiori info: Highlights of key findings presented at Quark Matter 2012