Nei tunnel sotterranei del Large Hadron Collider, i fisici del CERN hanno fatto scontrare nuclei di ossigeno-16 e neon-20 a velocità prossime a quella della luce, ottenendo il più piccolo grumo di plasma di quark e gluoni mai creato in laboratorio.
Questa forma esotica di materia è esistita nell'Universo solo per pochi microsecondi dopo il Big Bang, quando la temperatura era così elevata che protoni e neutroni non potevano ancora formarsi, e quark e gluoni si muovevano liberamente in una densa "zuppa".
In precedenza si riteneva che per riprodurre tale stato fossero necessari nuclei pesanti come il piombo o lo xeno; tuttavia, nuovi esperimenti hanno dimostrato che persino nuclei leggeri, la cui massa è inferiore a un decimo di quella del piombo, sono in grado di generare un plasma che per una frazione di secondo si comporta come un liquido e si espande collettivamente.
La collaborazione ATLAS ha registrato il caratteristico "spegnimento dei getti" — i quark ad alta energia perdevano una parte significativa della loro energia attraversando il mezzo, il che si manifestava in un'asimmetria degli impulsi trasversali delle particelle e fungeva da prova diretta della formazione del plasma.
Gli scienziati del Niels Bohr Institute, in base alla dinamica di dispersione delle particelle, hanno ricostruito la forma originale dei nuclei: i nuclei di ossigeno sono risultati quasi sferici, mentre quelli di neon asimmetrici, simili a un cono o a un birillo da bowling, come l'ombra di un oggetto invisibile.
Il metodo apre una nuova via per studiare la struttura dei nuclei e l'interazione forte a energie estreme, mentre future collisioni con nuclei ancora più leggeri, come l'elio-4, aiuteranno a determinare l'esatto limite inferiore al quale può originarsi il plasma di quark e gluoni.
La comprensione di queste minuscole "piccole esplosioni" ci avvicina alla soluzione del mistero di come, dal plasma primordiale, abbia avuto origine tutta la materia visibile di stelle, pianeti e organismi viventi.
