Tingkat interaksi antara quark dalam tumbukan emas-emas cair. Kredit gambar: RHIC Klik untuk memperbesar
Menggunakan tabrakan berkecepatan tinggi di antara atom-atom emas, para ilmuwan berpikir mereka telah menciptakan kembali salah satu bentuk materi paling misterius di alam semesta - plasma quark-gluon. Bentuk materi ini hadir selama mikrodetik pertama dari Big Bang dan mungkin masih ada di inti bintang-bintang yang padat dan jauh.
Profesor fisika UC Davis Daniel Cebra adalah salah satu dari 543 kolaborator dalam penelitian ini. Peran utamanya adalah membangun perangkat pendengaran elektronik yang mengumpulkan informasi tentang tabrakan, pekerjaan yang dia bandingkan dengan "pemecahan masalah 120.000 sistem stereo."
Sekarang, menggunakan detektor-detektor itu, "kami mencari tren dalam apa yang terjadi selama tabrakan untuk mempelajari seperti apa plasma quark-gluon," katanya.
"Kami telah mencoba untuk mencairkan neutron dan proton, blok bangunan inti atom, ke dalam kuark dan gluon penyusunnya," kata Cebra. "Kami membutuhkan banyak panas, tekanan, dan energi, semuanya terlokalisasi dalam ruang kecil."
Para ilmuwan menghasilkan kondisi yang tepat dengan tabrakan langsung antara inti atom emas. Plasma quark-gluon yang dihasilkan berlangsung dalam waktu yang sangat singkat - kurang dari 10-20 detik, kata Cebra. Tapi tabrakan itu meninggalkan jejak yang bisa diukur oleh para ilmuwan.
"Pekerjaan kami seperti rekonstruksi kecelakaan," kata Cebra. "Kami melihat fragmen keluar dari tabrakan, dan kami membangun informasi itu kembali ke titik yang sangat kecil."
Plasma quark-gluon diharapkan berperilaku seperti gas, tetapi data menunjukkan zat yang lebih cair. Plasma kurang kompresif dari yang diharapkan, yang berarti dapat mendukung inti bintang yang sangat padat.
"Jika bintang neutron menjadi besar dan cukup padat, itu mungkin melewati fase quark, atau mungkin saja runtuh ke dalam lubang hitam," kata Cebra. “Untuk mendukung bintang quark, plasma quark-gluon akan membutuhkan kekakuan. Kami sekarang berharap akan ada bintang quark, tetapi mereka akan sulit untuk dipelajari. Jika ada, mereka setengah jauh tanpa batas. "
Proyek ini dipimpin oleh Brookhaven National Laboratory dan Lawrence Berkeley National Laboratory, dengan kolaborator di 52 institusi di seluruh dunia. Pekerjaan ini dilakukan di Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) di Brookhaven.
Sumber Asli: Rilis Berita UC Davis
