Universiteit Utrecht

Persbericht van de Universiteit Utrecht

13 december 2010

Deeltjesversneller brengt eerste resultaten zware atomen

Natuurkunde komt stapje dichter bij de oerknal

In de deeltjesversneller in Geneve is materie gemaakt die vergelijkbaar is met de materie in het heelal slechts enkele microseconden na de oerknal. Natuurkundigen van onder andere de Universiteit Utrecht en het onderzoeksinstituut Nikhef schrijven over de eigenschappen van dit plasma in een van de eerste publicaties over deze botsing van zware atoomkernen in de deeltjesversneller. Het artikel verschijnt op 13 december in het wetenschappelijke tijdschrift Physical Review Letters.

Naast het zoeken naar het Higgsdeeltje, wordt de CERN-deeltjesversneller ook gebruikt om onderzoek te doen naar de oerknal. De energie die de zware atomen hierbij meekrijgen is bijna 14 keer zoveel als tot voor kort mogelijk was en brengt zo de natuurkundigen bij de situatie enkele microseconden na de oerknal. Door de kernen van loodatomen met deze hoge energie op elkaar te schieten, wordt een plasma gemaakt dat bestaat uit dicht op elkaar gepakte elementaire deeltjes. Enkele weken geleden werden met de ALICE-detector de eerste metingen gedaan naar de eigenschappen van dit snel uitzettende plasma.

Wrijvingsloze vloeistof

In de versneller botsen de deeltjes nooit helemaal recht op elkaar. Hierdoor heeft de richting waarin het plasma bij deze kleine oerknal uitzet een voorkeur. Door deze voorkeursrichting (de zogenaamde elliptic flow) te meten, kan worden bepaald hoeveel het plasma uitzet. De onderzoekers laten nu bij zware atomen zien dat het effect van de elliptic flow nog sterker is dan bij botsingen met lagere energieën. Hoofdauteur prof. Raimond Snellings van de Universiteit Utrecht: "Door de sterke voorkeursrichting van de explosie is dit plasma goed te vergelijken met een bijna wrijvingsloze vloeistof."

Bouwstenen van alle materie

In verder onderzoek hopen de natuurkundigen meer te leren over het plasma en het gedrag van elementaire deeltjes, de bouwstenen van alle materie in het heelal. Co-auteur prof. Thomas Peitzmann van de Universiteit Utrecht: "Er volgen na deze eerste publicaties nog gedetailleerdere analyses. Toch weerleggen deze resultaten al definitief de theorieën die voorspelden dat het plasma zich als een gas zou gedragen. Daarbij wijst het gebrek aan wrijving erop dat de elementaire deeltjes enorm veel wisselwerking met elkaar hebben."

Publicatie

Elliptic flow of charged particles in Pb-Pb collisions at 2.76 TeV, Physical Review Letters, 13 december 2010.




Universiteit Utrecht