Scienzapertutti

6. La formazione del QGP con alte temperature

di B. Alessandro, E. Chiavassa, E. Scomparin

Un altro modo di produrre la transizione di fase da materia ordinaria a QGP consiste nel portare un insieme di adroni ad altissime temperature. In questa situazione, gli adroni e - di conseguenza i quark al loro interno - acquistano un’energia cinetica tale da vincere la forza forte che in condizioni normali li mantiene confinati. I quark e i gluoni sono così liberi di muoversi nella zona di altissima temperatura: si forma il QGP. Situazioni intermedie con alte densità barioniche ed alte temperature possono ugualmente condurre alla transizione di fase con creazione di QGP.

ScienzaPerTutti_diagramma_materia_nucleare

Analizziamo ora il grafico della transizione di fase della materia nucleare. Esso si divide in due parti: la parte inferiore alla curva verde rappresenta la fase adronica, la parte superiore la fase di QGP. Nella parte inferiore a basse densità barioniche si trova la materia adronica (gas adronico) composta in prevalenza da pioni icona_glossario . Anche la materia nucleare ordinaria (il nucleo di un atomo) si trova nella parte inferiore ed ha una densità di ρN~ 1014gr/cm3. Dal grafico appare che si puo’ avere formazione di QGP quando la densità barionica è 5 volte la densità nucleare (5 ρ N) oppure a T=2 1012 K e densità barioniche vicine allo zero. Sono valori a cui non siamo assolutamente abituati. Si pensi che la temperatura al centro del Sole è T= 1.5 107K. Tuttavia, in natura  questi altissimi valori di temperatura sono stati raggiunti pochi istanti (10-6s) dopo il Big Bang icona_fumetto. Attualmente si pensa possa esistere anche uno stato di QGP a temperature basse ma densità barioniche altissime (ρ~ 3 1014gr/cm3) nel nucleo delle stelle a neutroni icona_glossario .

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